bazı Öklidyen olmayan düzlemlerde trigonometrik fonksiyonların İncelenmesi
TRANSCRIPT
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
1/94
Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde TrigonometrikFonksiyonlarn
ncelenmesi
clal ztrk
YKSEK LSANS TEZ
MatematikAnabilim Dal
Haziran 2008
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
2/94
ii
On the Trigonometric Functions in Some Non-Euclidean Planes
clal ztrk
THESIS for MASTER DEGREE
Department of Mathematics
June 2008
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
3/94
iii
Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
clal ztrk
Eskiehir Osmangazi niversitesi
Fen Bilimleri EnstitsLisansst Ynetmelii Uyarnca
Matematik Anabilim Dal
Geometri Bilim Dalnda
YKSEK LSANS TEZ
Olarak Hazrlanmtr
Danman: Yrd. Do. Dr.Aye BAYAR
Haziran 2008
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
4/94
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
5/94
v
ZET
Bu tezde baz klidyen olmayan dzlemlerde trigonometrik fonksiyonlar
incelenmitir.
lk blmde, nce Minkowski geometri kavram aklanarak gerekli olan baz
tanmlar verilmitir. klidyen geometri aksiyomlar ifade edildikten sonra klidyen
olmayan dzlem geometrilerinden Taksi, in-Dama, Maksimum, Genelletirilmi
Mutlak Deer ve -dzlem geometrileri hakknda genelbilgiler litaratrden zetlenerek
verilmitir.
kinci, nc, drdnc ve beinci blmlerde srayla Taksi, in-Dama,
Maksimum, Genelletirilmi Mutlak Deer dzlemlerinde trigonometrik fonksiyonlar
ve trigonometrik fonksiyonlarn zellikleri (Aka ve Kaya, 1997), (zcan, Ekmeki ve
Bayar, 2002), (Bayar, ve Ekmeki, 2006), (Aka, Bayar ve Ekmeki, 2007), (Bayar,
Ekmeki ve Aka, 2006)ve (Bayar, 2007) daki almalardan verilmitir.
Son blmde, -dzlem geometrideki trigonometrik fonksiyonlar ve bu
trigonometrik fonksiyonlarn zellikleri incelendikten sonra bu dzlemde bir doru
parasnn dnmelerden sonra uzunluunun deiimi verilmitir.
Anahtar Kelimeler: Minkowski geometri, Taksi geometri, in-dama geometrisi,
Maksimum dzlem geometri, Genelletirilmi mutlak deer geometrisi, -dzlem
geometri, klidyen olmayan geometri, Trigonometrik fonksiyonlar.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
6/94
vi
SUMMARY
This thesis is a study of the trigonometric functions in some non- Euclidean
planes.
At the outset of the introductory chapter, some essential terms and concepts
that will be needed in the succeeding chapters are defined. Then, the concept of
Minkowski geometry and Axioms of Euclidean Geometry are given and explained. In
the first chapter, Taxicab, Chinese Checkers, Maximum, Generalized Absolute Value
and -plane geometries, which are known as special Minkowski geometries, are also
summarized within the known literature.
In the second, third and fourth chapters, the trigonometric functions and their
properties in Taxicab, Chinese Checkers, Maximum, Absolute Value plane geometries
are given from (Aka ve Kaya, 1997),(zcan, Ekmeki ve Bayar, 2002), (Bayar ve
Ekmeki, 2006), (Aka, Bayar ve Ekmeki, 2007), (Bayar, Ekmeki ve Aka, 2006) and
(Bayar, 2007), respectively.
In the final chapter, the trigonometric functions in -plane geometries and the
their properties are introduced and the change of a line segment length after rotations
are given.
Keywords: Minkowski geometry, Taxicab geometry, Chinese Checkers geometry,
Maximum plane geometry, Generalized absolute value geometry, -plane geometry,
Non-Euclidean Geometry, Trigonometric functions.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
7/94
vii
TEEKKR
Yksek Lisans almalarm boyunca, bana danmanlk ederek, beni
ynlendiren ve her trl olana salayan danmanm Yrd. Do. Dr. Aye BAYAR
hocama ve deerli fikirlerine bavurduum dier hocalarma teekkrlerimi sunarm.
ESKEHR, 2008 clal ZTRK
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
8/94
viii
NDEKLER
Sayfa
ZET ............................................................................................................................... v
SUMMARY .................................................................................................................... vi
TEEKKR................................................................................................................... vii
1. TEMEL KAVRAMLAR ............................................................................................ 1
1.1 Geometrik Yaplar ve Minkowski Geometrisi ...................................................... 1
1.2 Dzlem Taksi Geometri ........................................................................................ 4
1.3 Dzlem in Dama Geometrisi .............................................................................. 6
1.4 Maksimum Dzlem Geometrisi ............................................................................ 8
1.5 Genelletirilmi Mutlak Deer Metrik Geometrisi ............................................. 11
1.6 Dzlem -Geometrisi ...................................................................................... 14
2. TAKS TRGONOMETR ........................................................................................ 18
2.1 Taksi Trigonometrik Fonksiyonlar ..................................................................... 18
2.2 Taksi Trigonometrik Fonksiyonlarn zellikleri ................................................. 23
4.1.1 Taksi Trigonometrik Fonksiyonlar in ndirgeme Formlleri .................. 25
4.1.1 Taksi Trigonometrik Fonksiyonlar in Toplam-Fark Formlleri .............. 26
4.1.1 Taksi Trigonometrik Fonksiyonlar in Yarm A Formlleri .................. 26
2.3 Referans Al Taksi Trigonometrik Fonksiyonlar ............................................. 27
2.4 Taksi Uzunluunun Dnmeler Altndaki Deiimi ............................................ 28
3. CC-DZLEMNDE TRGONOMETRK FONKSYONLAR................................. 30
3.1 CC-Dzleminde Trigonometrik Fonksiyonlar .................................................... 30
3.2 CC-Dzleminde Trigonometrik Fonksiyonlarn zellikleri .............................. 37
3.2.1 CC-Trigonometrik Fonksiyonlar in ndirgeme Formlleri ........................ 39
3.2.2 CC-Trigonometrik Fonksiyonlar in Toplam-Fark Formlleri .................... 40
3.2.3 CC-Trigonometrik Fonksiyonlar inYarm A Formlleri ........................ 41
3.3 Referans Al CC-Trigonometrik Fonksiyonlar ............................................... 41
3.2 CC-Uzunluunun Dnmeler Altndaki Deiimi ............................................... 42
4. MAKSMUM DZLEMDE TRGONOMETRK FONKSYONLAR ................... 44
4.1 Maksimum Trigonometrik Fonksiyonlar ............................................................ 44
4.2 Maksimum Trigonometrik Fonksiyonlarn zellikleri ....................................... 49
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
9/94
ix
4.2.1 Maksimum Trigonometrik Fonksiyonlar in ndirgeme Formlleri ......... 51
4.2.2 Maksimum Trigonometrik Fonksiyonlar in Toplam-Fark Formlleri ..... 52
4.2.3 Maksimum Trigonometrik Fonksiyonlar in Yarm A Formlleri ......... 53
4.2 Referans Al Maksimum Trigonometrik Fonksiyonlar ................................... 53
4.2 Maksimum Uzunluunun Dnmeler Altndaki Deiimi .................................. 54
5. GENELLETRLM MUTLAK DEER DZLEMNE GRE
TRGONOMETRK FONKSYONLAR ............................................................... 56
5.1 Genelletirilmi Mutlak Deer Trigonometrik Fonksiyonlar ........................... 56
5.2 Genelletirilmi Mutlak Deer Trigonometrik Fonksiyonlarn zellikleri ....... 64
5.2.1 Genelletirilmi Mutlak Deer Trigonometrik Fonksiyonlarin ndirgeme
Formlleri .............................................................................................................. 65
5.2.2 Genelletirilmi Mutlak Deer Trigonometrik Fonksiyonlarin Toplam-
Fark Formlleri ...................................................................................................... 67
5.2.3 Genelletirilmi Mutlak Deer Trigonometrik Fonksiyonlarin Yarm A
Formlleri ............................................................................................................. 67
5.3 Referans Al Genelletirilmi Mutlak Deer Trigonometrik Fonksiyonlar ... 68
5.4 GenelletirilmiMutlak DeerUzunluun Dnmeler Altndaki Deiimi ........ 68
6. DZLEM -GEOMETRSNDE TRGONOMETRK FONKSYONLAR......... 70
6.1 Dzlem -Geometrisi Trigonometrik Fonksiyonlar ....................................... 70
6.2 -Geometrisi Trigonometrik Fonksiyonlarn zellikleri .................................. 75
6.2.1 -Geometrisi Trigonometrik Fonksiyonlarn in Toplam-Fark Formlleri 77
6.2.2 -Geometrisi Trigonometrik Fonksiyonlarn in Yarm A Formlleri ... 77
6.3 Referans Al -GeometrisiTrigonometrik Fonksiyonlar .............................. 78
6.4 -Uzunluun Dnmeler Altndaki Deiimi ...................................................... 78
KAYNAKLAR DZN .................................................................................................. 80
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
10/94
x
EKLLER DZN
ekilSayfa
2.1.1 . 192.1.2. 232.1.3232.3.1.. 272.3.2273.1.1303.1.2373.1.3373.3.1423.3.2424.1.1444.1.2494.1.3... 494.3.1544.3.2545.1.1575.1.2635.1.3636.1.1716.1.2746.1.375
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
11/94
Iindekiler
BAZI KLIDYEN OLMAYAN DZLEMLERDE TRIGONOMETRIK
FONKSIYONLARIN INCELENMESI
Iclal ztrk
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
12/94
1
BLM 1
TEMEL KAVRAMLAR
Minkowski geometrilerini tantan ve inceleyen bir ok alsmalar vardr. Bu blmde
Minkowski geometrilerinde bilinen baz kavram ve zelikler (Kaya, 2002), (zcan ve Kaya,
2003), (Kaya ve olakoglu, 2006), (Krause, 1975), (Martin, 1998), (Millmann and Parker,
1991), (Thompson, 1996) ve (Coxeter, 1961) kaynaklarndan esas alnarak zetlendi.
1.1 Geometrik Yaplar ve Minkowski Geometrisi
(Thompson, 1996) da ifade edildigi gibi, Minkowski geometrisi, eliptik ve hiperbolik
geometriden farkl sonlu boyutlu bir klidyen olmayan geometridir. Minkowski geometrisin-
deki lineer yap klidyen geometrideki ile hemen hemen ayndr. Noktalar ve dogrular k-
lidyen geometrinin nokta ve dogrular, a lm kliyen geometrideki ile ayn yolla yapl-
maktadr. Yalnzca bir fark vardr. Bu fark ise uzaklgn tm ynlerde ayn olmamasdr.
Bu farkllk da alnan metrikle ilgili kavramlar degistirmektedir. Dolaysyla Minkowski
geometrilerinde uzaklkla ilgili kavramlarn incelenmesi olduka ilgi ekici konular ortaya
karmaktadr. Bu geometrilere rnek olarak Taksi geometri, in Dama geometrisi, Mak-
simum, Genellestirilmis Mutlak Deger Geometrisi ve -geometrisi verilebilir.
rnek olarak verdigimiz Minkowski geometrilerine gemeden klid geometrisi aksiy-
omlar verilmek istenirse, asagda verilen on aksiyom antik agda klid tarafndan
dzlemsel geometri iin verilen bir aksiyomlar kmesinin agmzda Birkho grubunca
analitik olarak en sade ve belkide en kullansl hale getirilmis seklidir.
P : noktalar kmesi,
L : P nin baz alt kmelerinin bir ailesi olan dogrular kmesi,
m : a lm fonksiyonu,dE : uzaklk fonksiyonu
olmak zere asagda verilen on aksiyomu (E1-E13) saglayan [P;L; dE; m] matematiksel
yaps dzlem olarak dsnlebilir.
[E1] Verilen iki noktay ieren bir tek dogru vardr.
[E2] Her dogru en az iki nokta ierir. P kmesi dogrusal olmayan en az nokta ierir.
[E1] ve [E2] aksiyomlar zerinde olma aksiyomlar olarak bilinir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
13/94
2
Bunlar izleyen drt aksiyom uzaklk fonksiyonunun srayla pozitif tanmllk, simetrik
ve gen esitsizligini saglamasyla ilgilidir. Ayrca cetvel aksiyomu denilen aksiyomu da
saglar. dE iin bu drt aksiyom asagdaki gibidir:
[E3] Her sral (A; B) nokta ifti iin dE negatif olmayan bir dE (A; B) saysn belirtir.
Ayrca dE (A; B) = 0 olmas iin gerek ve yeter kosul A = B olmasdr.
[E4] dE (A; B) = dE (B; A) dr.
[E5] dE (A; B) + dE (B; C) dE (A; C) dir.
[E6] Verilen bir l dogrusu iin bir fl : l ! R fonksiyonu vardr yleki tm A; Bnoktalar iin;
jfl (A)
fl (B)
j= dE (A; B)
saglanr.
Asagdaki aksiyom dzlem ayrma aksiyomudur.
[E7] Verilen bir l dogrusu iin P nin H1 ve H2 gibi yar dzlem seklinde adlandrlan
iki alt kmesi vardr yleki,
i) H1 ve H2 konvekstir
ii) H1 [ H2 = P l (P den l nin atlms demektir).iii) A 2 H1 ve B 2 H2 ise !AB \ l 6= ? olur.
Simdi verecegimiz drt zelik a lm aksiyomu diye anlr:
[E8] m; her bir a iin 0 ile 180 arasnda degisen bir reel say ile belirtilir.
[E9] H yar dzlemin kenar zerinde bir!AB sn ve 0 ile 180 arasnda herhangi bir r
reel says verilsin. Bu durumda P 2 H olmak zere m\P AB = r olacak sekilde bir tek!AP sn vardr.
[E10] Eger D noktas \ABC nin i blgesinde ise,
m\ABD + m\DBC = m\ABC
olur.
[E11] Eger B; A ile C arasnda ve D =2 !AC ise,
m\ABD + m\DBC = 180
olur.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
14/94
3
Sradaki aksiyom [P;L; dE; m] sisteminin kenar-a-kenar aksiyomudur.
[E12] Iki genin kse noktalar arasnda bire-bir bir esleme verilsin. Eger birinci
genin iki kenar ve aralarndaki a, ikinci genin karslk gelen kenarlarna ve aya es
ise bu genler estir.
Son olarak [P;L; dE; m] sistemi iin nl paralellik aksiyomunu ifade edelim:
[E13] l dogrusu dsnda bir P noktas verilsin. Bu durumda P noktasndan geen ve
l dogrusuna paralel olan bir tek dogru vardr.
Tanm 1.1.1 P elemanlar noktalar olan bir kme ve L de P nin bos olmayan alt
kmelerinden olusan dogrular kmesi olmak zere asagdaki iki aksiyomu saglayan A =[P;L] sistemine soyut geometri ad verilir.
i) Her A; B 2 P iin A 2 l ve B 2 l olacak sekilde enaz bir l 2 L dogrusu vardr.ii) Her dogru en az iki noktaya sahiptir.
Tanm 1.1.2 A = [P;L] soyut geometri olmak zere asagdaki aksiyomlar saglarsaA sistemine incidence geometri denir.i) L deki her farkl iki nokta bir tek dogru zerindedir.
ii) Dogrudas olmayan nokta vardr.
Buna gre bir A = [P;L] sisteminin incidence geometri olmas iin asagdaki aksiy-omu saglamaldr:
i) Her dogru en az iki noktaya sahiptir.
ii) Her farkl iki nokta bir tek dogru zerindedir.
iii) Dogrudas olmayan nokta vardr.Tanm 1.1.3 X bos olmayan bir kme olmak zere d : X X ! R fonksiyonu
asagdaki kosulu saglarsa Xkmesi zerinde bir metriktir denir. Her P;Q;R 2 Xiin,i) d (P; Q)
0 ve d (P; Q) = 0
,P = Q
ii) d (P; Q) = d (Q; P)
iii) d (P; Q) d (P; R) + d (R; Q) :
Tanm 1.1.4 l; [P;L] incidence geometrinin bir dogrusu olsun. d de P zerinde uzaklk
fonksiyonu olmak zere asagdaki kosullar saglanrsa f : l ! R fonksiyonu l iin cetveldirdenir.
i) f fonksiyonu 1 : 1 ve rtendir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
15/94
4
ii) l zerindeki her P; Q nokta ifti iin,
jf(P) f(Q)j = d (P; Q)
dir. ii) skkndaki esitlige cetvel denklemi ve f(P) ye de P nin f ye bagl koordinat denir.
Tanm 1.1.5 [P;L] incidence geometri olmak zere d uzaklk fonksiyonu cetvel ak-
siyomunu saglarsa ve her l 2 L dogrusu cetvele sahipse M = [P;L,d] sistemine metrikgeometri denir.
Minkowski geometrisi, P klid geometrisindeki noktalar kmesi, L klid geomet-
risindeki dogrular kmesi ve d herhangi bir uzaklk fonksiyonu olmak zere [P;L; d] metrik
geometrisidir. O halde Minkowski geometrileri klidyen nokta ve dogrularla insa edilen
metrik geometrilerdir. Ancak a lm fonksiyonu ilavesi ve sagladklar aksiyomlar ileasagdaki tanmlar verilen geometrilerle de iliskilendirilebilirler.
1.2 Dzlem Taksi Geometri
20. yzyln baslarnda H. Minkowski Taksi metrigini de kapsayan bir metrik ailesi
verdi (Minkowski, 1967). Daha sonra K. Menger analitik dzlemde herhangi iki nokta
arasndaki uzaklk iin iyi bilinen klidyen metrik yerine Taksi metrigini kullanarak
Taksi dzlem geometri ile tanstrd (Menger, 1952). Daha sonra E. F. Krause dzlem
Taksi geometrideki temel kavramlar isleyen bir kitap yaynlad (Krause, 1975). Geen
yzyln son egreginde Taksi geometri pek ok matematiki tarafndan alslarak esitli
ynlerde gelistirildi. Bunlardan bazlar (Aka ve Kaya, 1997), (Aka ve Kaya, 2004a),
(Aka ve Kaya, 2004b), (Bayar vd, 2008), (Ho and Liu, 1996), (Kaya vd., 2000), (Kaya,
2004), (Laatsch, 1982), (zcan vd., 2002), (zcan ve Kaya, 2002), (Reynolds, 1980),
(Schattschneider, 1984), (So and Al-Maskari, 1995), (So, 2002), (Thompson and Dray,
2000) ve (Tian et al., 1997) kaynaklardr.
Tanm 1.2.1 P1 = (x1; y1) ve P2 = (x2; y2) analitik dzlemde herhangi iki nokta
olsun.
dT (P1; P2) = jx1 x2j + jy1 y2j
seklinde tanmlanan dT : R2 R2 ! [0; 1) fonksiyonuna analitik dzlemde P1 ve P2noktalar arasndaki Taksi uzaklk fonksiyonu ad verilir.
Taksi dzleminin noktalar ve dogrular klid dzleminin noktalar ve dogrularnn
aynsdr. A lm de klidyen dzlemdeki ayn yolla yaplr. Analitik dzlemde
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
16/94
5
alnan P1 = (x1; y1) ve P2 = (x2; y2) noktalar arasndaki klid uzaklg
dE (P1; P2) =
q(x1 x2)2 + (y1 y2)2
iken K. Menger ve E. F. Krause bu noktalar arasndaki uzaklk iin H. Minkowski tarafn-
dan tanmlanan
dT (P1; P2) = jx1 x2j + jy1 y2j
taksi uzaklk fonksiyonunu kullanarak dzlem taksi geometriyi gelistirdiler.
nerme 1.2.2 Analitik dzlemde tanmlanan Taksi uzaklk fonksiyonu bir metriktir.
Ispat: Metrik tanm geregince Taksi uzaklk fonksiyonunun pozitif tanml, simetrik
ve gen esitsizligini sagladgn gstermeliyiz. P1 = (x1; y1) ;
P2
= (x2
; y2
) 2R
2
olsun. Mutlak deger tanmndan dolay jx1 x2j 0 ve jy
1 y2j 0oldugundan jx1 x2j + jy1 y2j 0 olup dT (P1; P2) 0 dr. Ayrca
dT(P1; P2) = 0 ) jx1 x2j + jy1 y2j = 0
olmas gerektiginden dolay jx1 x2j = jy1 y2j = 0 elde edilir. Yani x1 = x2 ve y1 = y2olup P1 = P2 dir. Akca P1 = P2 ise dT(P1; P2) = 0 dr. O halde dT(P1; P2) = 0 , P1 =P2 dir. Yani dT-uzaklk fonksiyonu pozitif tanmldr.
stelik mutlak deger tanm geregince jx1 x2j = jx2 x1j ve jy
1 y2j = jy2 y1joldugundan dT(P1; P2) = dT(P2; P1) dir. Bu nedenle dT-uzaklk fonksiyonu simetriktir.
P3 = (x3; y3) 2 R2 olsun. Mutlak deger zelligi geregince
jx1 x2j jx1 x3j + jx3 x2jjy1 y2j jy1 y3j + jy3 y2j
oldugundan dolay
dT (P1; P2) = jx1 x2j + jy1 y2j jx1 x3j + jx3 x2j + jy1 y3j + jy3 y2j= (jx1 x3j + jy1 y3j) + (jx3 x2j + jy3 y2j)= dT (P1; P3) + dT (P3; P2)
sonucuna ulaslr. Bir baska deyisle Taksi uzaklk fonksiyonu gen esitsizligini saglar. O
halde analitik dzlemde tanmlanan Taksi uzaklk fonksiyonu dT bir metriktir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
17/94
6
Dzlemde P1 = (x1; y1) ve P(x2; y2) noktalar arasndaki klid uzaklg yerine dT
uzaklg kullanlarak Taksi dzlem geometrisi olusturulur.
1.3 Dzlem in Dama Geometrisi
E.F Krause grencisi G.Chenden in dama oyunundaki hareketleri kullanarak hesa-
planan bir metrik gelistirmesini istedi. in Dama metrigi tanm Chen tarafndan asag-
daki gibi 1992 de verildi. in Dama geometrisi bir klidyen olmayan dzlem modelidir
.
in dama geometri, ksaca CC-geometri olarak ksaltlr. Bu geometri pekok yazar
tarafndan alslmaktadr. Bunlardan bazlar (Kaya vd., 2006), (Turan, 2004) , (Uymaz,
2002), (Bayar ve Ekmeki, 2006), (Aka, Bayar ve Ekmeki, 2007), (Yksel, 2005), (Gelis-
gen, Kaya, ve zcan, 2006), (Tian, 2005), (Turan. ve zcan, 2004,), (Turan.ve zcan,
2005) ve (Uymaz, 2002) kaynaklardr.
Tanm 1.3.1 P1 = (x1; y1) ve P2 = (x2; y2) analitik dzlemde herhangi iki nokta
olsun.
dc (P1; P2) = max fjx1 x2j ; jy1 y2jg +p
2 1
min fjx1 x2j ; jy1 y2jg
seklinde tanmlanan dc : R2 R2 ! [0; 1) fonksiyonuna analitik dzlemde P1 ve P2noktalar arasndaki in Dama uzaklk fonksiyonu ad verilir.
in dama (CC) dzleminin noktalar ve dogrular klid dzleminin noktalar ve dogru-larnn aynsdr. A lm de klidyen dzlemdeki ile ayndr. Analitik dzlemde al-
nan P1 = (x1; y1) ve P2 = (x2; y2) noktalar arasndaki uzaklk iin yukardaki tanmda
verilen dc in dama uzaklk fonksiyonu kullanlarak dzlem in dama dzlem geometrisi
olusturulur.
nerme 1.3.2 Analitik dzlemde tanmlanan in Dama uzaklk fonksiyonu bir metrik-
tir.
Ispat: P1 = (x1; y1) ; P2 = (x2; y2) 2R
2
olsun. Mutlak deger tanmndan dolayjx1 x2j 0, jy1 y2j 0 ve
p2 1 0 oldugundan dc (P1; P2) 0 dr. Ayrca
dc(P1; P2) = 0 ) max fjx1 x2j ; jy1 y2jg = 0
olmas gerektiginden dolay jx1 x2j = jy1 y2j = 0 elde edilir. Yani x1 = x2 ve y1 = y2olup P1 = P2 dir. Akca P1 = P2 ise dc(P1; P2) = 0 dr. Bu taktirde dc(P1; P2) = 0 ,P1 = P2 dir. Yani dc-uzaklk fonksiyonu pozitif tanmldr.
Mutlak deger tanm geregince
jx1
x2
j=
jx2
x1
jve
jy1
y2
j=
jy2
y1
joldugun-
dan dc(P1; P2) = dc(P2; P1) dir. Bu nedenle dc-uzaklk fonksiyonu simetriktir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
18/94
7
P3 = (x3; y3) 2 R2 olmak zere
dc(P1; P2) = max fjx1 x2j ; jy1 y2jg +p
2 1
min fjx1 x2j ; jy1 y2jg= max fjx1 x3 + x3 x2j ; jy1 y3 + y3 y2jg +p2 1min fjx1 x3 + x3 x2j ; jy1 y3 + y3 y2jg max fjx1 x3j + jx3 x2j ; jy1 y3j + jy3 y2jg +p
2 1
min fjx1 x3j + jx3 x2j ; jy1 y3j + jy3 y2jg= t
olsun. Burada drt durum vardr.
I. Durum: jx1 x3j jy1 y3j ve jx3 x2j jy3 y2j olsun. Bu taktirde
dc(P1; P2) t = (jx1 x3j + jx3 x2j) +p
2 1
(jy1 y3j + jy3 y2j)=
jx1 x3j +
p2 1
jy1 y3j
+jx3 x2j +
p2 1
jy3 y2j
= dc(P1; P3) + dc(P3; P2)
olur.
II. Durum: jx1 x3j jy1 y3j ve jx3 x2j jy3 y2j olsun. Burada iki altdurumsz konusudur.
Alt Durum II.1: jx1 x3j + jx3 x2j jy1 y3j + jy3 y2j olsun. Bu durumda
dc(P1; P2) t = (jx1 x3j + jx3 x2j) +p
2 1
(jy1 y3j + jy3 y2j)=
jx1 x3j +
p2 1
jy1 y3j
+jx3 x2j +
p2 1
jy3 y2j
= dc(P1; P3) + dc(P3; P2) (2
p2) (jy3 y2j jx3 x2j)
olup burada 2 p2 > 0 ve jy3 y2j jx3 x2j 0 oldugundan dolay
dc(P1; P2) dc(P1; P3) + dc(P3; P2)
olur.
Alt Durum II.2: jx1 x3j + jx3 x2j jy1 y3j + jy3 y2j olsun. Bu durumda
dc(P1; P2) t = (jy1 y3j + jy3 y2j) +p
2 1
(jx1 x3j + jx3 x2j)=
jy1 y3j +
p2 1
jx1 x3j
+jy3 y2j +
p2 1
jx3 x2j
= dc(P1; P3) + dc(P3; P2)
(2
p
2) (jx1
x3
j jy1
y3
j)
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
19/94
8
olup burada 2 p2 > 0 ve jx1 x3j jy1 y3j 0 oldugundan dolay
dc(P1; P2) dc(P1; P3) + dc(P3; P2)
dir.
IV. Durum: jx1 x3j jy1 y3j ve jx3 x2j jy3 y2j olsun. Bu taktirde
dc(P1; P2) t = (jy1 y3j + jy3 y2j) +p
2 1
(jx1 x3j + jx3 x2j)=
jy1 y3j +
p2 1
jx1 x3j
+jy3 y2j +
p2 1
jx3 x2j
= dc(P1; P3) + dc(P3; P2)
olur. Tm durumlarn sonular birlestirildiginde her P1; P2; P3 2 R2 iin
dc(P1; P2) dc(P1; P3) + dc(P3; P2)
sonucu elde edilir. Yani in Dama uzaklk fonksiyonu gen esitsizligini saglar. Buna
gre in dama uzaklk fonksiyonu R2 de bir metriktir
1.4 Maksimum Dzlem Geometrisi
Maksimum metrik de H.Minkowski metrik ailesindendir. Analitik dzlemde iki nokta
arasndaki klidyen uzaklk yerine maksimum uzaklk fonksiyonu kullanlarak maksimum
dzlem geometrisi olusturulur. Bu dzlem geometride baz konular (Sahilova, 2006) ve
(Bayar, A. 2007) de verilmistir.
Tanm 1.4.1 A = (a1; a2) ve B = (b1; b2) analitik dzlemde iki nokta olsun. Bu
noktalar arasndaki maksimum uzaklk fonksiyonu, dM;
dM : R2
M R2M ! [0; 1)
dM(A; B) = dM((a1; a2) ; (b1; b2)) = maxfja1 b1j ; ja2 b2jgbiiminde tanmlanr. Bu uzaklkla donatlms dzleme Maksimum Dzlemi denir. Mak-
simum dzlemin noktalar ve dogrular klidyen dzlemini noktalar dogrular ve alar
ile ayndr. Maksimum dzlemi ksaca Mdzlemi veya R2M ile gsterilir.nerme 1.4.2 Analitik dzlemde verilen maksimum uzaklk fonksiyonu bir metrik
belirtir.
Ispat: A,B,C
2R
2
M ve A=(a1; a2); B(b1; b2); C = (c1; c2) olsun.
1. dM(A; B) = maxfja1 b1j ; ja2 b2jg oldugundan dM(A; B) 0 olur.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
20/94
9
Eger dM(A; B) = 0 olsun.maxfja1 b1j ; ja2 b2jg = 0 dr.Bu durumda ja1 b1j = 0ve ja2 b2j = 0; dolaysyla a1 = b1 ve a2 = b2 olur.Buradan (a1; a2) = (b1; b2) ve sonutaA=B olur.
A=B olsun. Bu durumda dM(A; A) = max
fja1
a1
j;
ja2
a2
jg= 0 olur. Yani
dM(A; B) = 0 dr.
2. dM(A; B) = maxfja1 b1j ; ja2 b2jg=maxfjb1 a1j ; jb2 a2jg = dM(B; A)
dir.
3.
dM(A; B) dM(A; C) + dM(C; B)
oldugunu gsterelim.
dM(A; B) = maxfja1 b1j ; ja2 b2jgdM(A; C) = maxfja1 c1j ; ja2 c2jgdM(C; B) = maxfjc1 b1j ; jc2 b2jg
oldugundan,
dM(A; B) = maxfja1 b1j ; ja2 b2jg= max
fja1
c1 + c2
b1
j;
ja2
c2 + c2
b2
jg maxfja1 c1j + jc2 b1j ; ja2 c2j + jc2 b2jg
olur.
dM(A; B) = maxfja1 c1j + jc2 b1j ; ja2 c2j + jc2 b2jg
alalm.
dM(A; B) dM(A; C) + dM(C; B)
esitsizliginin dogru oldugunu gsterirsek
dM(A; B) dM(A; C) + dM(C; B)
esitsizliginin dogrulugunu ispatlams oluruz. Ispat iin asagdaki durumlar inceleyelim.
(i) ja1 c1j ja2 c2j ve jc1 b1j jc2 b2j ise
dM(A; B) = ja1 c1j + jc2 b1j = dM(A; C) + dM(C; B)
olur.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
21/94
10
(ii) ja1 c1j ja2 c2j ve jc1 b1j jc2 b2j ise
dM(A; B) = ja2 c2j + jc2 b2j = jc2 b2j
olur.
(iii) ja1 c1j ja2 c2j ve jc1 b1j jc2 b2j ise iki durum sz konusudur:I.Durum: Eger ja1 c1j + jc1 b1j ja2 c2j + jc2 b2j isedM(A; B) = ja1 c1j + jc1 b1j dir. Bu ifade de jc1 b1j yerine jc2 b2j yazarsak
jc1 b1j jc2 b2j oldugundan
dM(A; B) ja1 c1j + jc2 b2j = jc2 b2j
elde edilir.
II.Durum: Eger ja1 c1j + jc1 b1j ja2 c2j + jc2 b2j ise
dM(A; B) = ja2 c2j + jc2 b2j
dir. ja2 c2j yerine ja1 c1j yazarsak ja1 c1j ja2 c2j oldugundan
dM(A; B) ja1 c1j + jc2 b2j = dM(A; C) + dM(C; B)
olur. Her iki durumda da verilen esitsizlik saglanyor.
(iv) ja1 c1j ja2 c2j ve jc1 b1j jc2 b2j ise asagdaki iki durum sz konusudur.I.Durum:
ja1 c1j + jc1 b1j ja2 c2j + jc2 b2j :
II.Durum:
ja1 c1j + jc1 b1j ja2 c2j + jc2 b2j
Bu iki durum iin (iii) dekine benzer olarak
dM(A; B) dM(A; C) + dM(C; B)
esitsizliginin saglandigi gsterilebilir. Sonu olarak tm durumlarda
dM(A; B) dM(A; C) + dM(C; B)
dr.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
22/94
11
1.5 Genellestirilmis Mutlak Deger Metrik Geometrisi
Genellestirilmis mutlak deger dzlemi klidyen dzlemin noktalar, dogrular ve alarn
ieren bir dzlemdir. Ancak burada metrik fonksiyonlar farkldr. Su ana kadar in-
celedigimiz taksi, CC ve maksimum uzaklklarn ieren uzaklk fonksiyonlarnn ailesi R.Kaya tarafndan nerilmis ve (Kaya vd., 2006) da bu uzaklk fonsiyonlarnn her birinin
metrik oldugu gsterilmis ve bu metrik ailesi Genellestirilmis Mutlak Deger Metrigi olarak
adlandrlmstr. Genellestirilmis mutlak deger metrigi asagdaki gibi tanmlanr:
Tanm 1.5.1: R2 de X = (x1; y1) ve Y = (x2; y2) gibi iki nokta arasndaki uzaklk dg
ile gsterilir ve dg uzaklg a; b 2 R ve a b 0; a 6= 0 olmak zere
dg(X; Y) = dg((x1; y1); (x2; y2))
dg(X; Y) = a max fjx1 x2j ; jy1 y2jg + b min fjx1 x2j ; jy1 y2jg ; a b 0; a 6= 0
biiminde tanmlanr.
dg uzaklklarnn tanmna gre X ve Y gibi iki nokta arasndaki en ksa yol yatay
yada dikey dogru paras ile egimi 2aba2b2
olan dogru parasnn birlesiminden olusur.
Bu yzden X ile Y arasndaki en ksa dg uzaklg byle iki dogru parasnn klidyen
uzunluklarn toplamnn a says ile arpmdr. dg metrigi ile donatlms R2 dzlemine
Genellestirilmis Mutlak Deger Dzlemi denir ve (R2; dg) ile gsterilir.
nerme 1.5.2 Analitik dzlemde verilen genellestirilmis mutlak deger uzaklg bir
metrik belirtir.
Ispat: P1 = (x1; y1) ; P2 = (x2; y2) 2 R2 olsun. Mutlak deger tanmndan dolayjx1 x2j 0, jy1 y2j 0 ve a > b > 0 oldugundan dg (P1; P2) 0 dr. Ayrca
dg(P1; P2) = 0 ) a max fjx1 x2j ; jy1 y2jg + b min fjx1 x2j ; jy1 y2jg = 0
olmas gerektiginden dolayjx1
x2
j=
jy1
y2
j= 0 elde edilir. Yani x1 = x2 ve y1 = y2
olup P1 = P2 dir. Akca P1 = P2 ise dg(P1; P2) = 0 dr. Bu taktirde dg(P1; P2) = 0 ,P1 = P2 dir. Yani dg-uzaklk fonksiyonu pozitif tanmldr.
Mutlak deger tanm geregince jx1 x2j = jx2 x1j ve jy1 y2j = jy2 y1j oldugun-dan dg(P1; P2) = dg(P2; P1) dir. Bu nedenle dg-uzaklk fonksiyonu simetriktir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
23/94
12
P3(x3; y3) 2 R2 olmak zere
dg (X; Y) = a max fjx1 x2j ; jy1 y2jg + b min fjx1 x2j ; jy1 y2jg= a max fjx1 x3 + x3 x2j ; jy1 y3 + y3 y2jg +
b min fjx1 x3 + x3 x2j ; jy1 y3 + y3 y2jg a maxfjx1 x3j + jx3 x2j ; jy1 y3j + jy3 y2jg +
b minfjx1 x3j + jx3 x2j ; jy1 y3j + jy3 y2j= t
jx1 x2j = jx1 x3 + x3 x2j jx1 x3j + jx3 x2j (1)
ve
jy1 y2j = jy1 y3 + y3 y2j jy1 y3j + jy3 y2j (2)
yleyse
dg (X; Y) = a max fjx1 x2j ; jy1 y2jg + b min fjx1 x2j ; jy1 y2jg= a max fjx1 x3 + x3 x2j ; jy1 y3 + y3 y2jg +
b min fjx1 x3 + x3 x2j ; jy1 y3 + y3 y2jg
a max
fjx1
x3
j+
jx3
x2
j;jy1
y3
j+
jy3
y2
jg+ b minfjx1 x3j + jx3 x2j ; jy1 y3j + jy3 y2j
= t
elde edilir. Burada ki durumlar incelenerek dg nin gen esitsizligini sagladg kolaylkla
grlebilir.
(I) jx1 x3j > jy1 y3j ve jx3 x2j jy3 y2j ise
dg (X; Y) k = a(jx1 x3j + jx3 x2j) + b (jy1 y3j + jy3 y2j)= a jx1 x3j + b jy1 y3j + a jx3 x2j + b jy3 y2j= dg (X; Z) + dg (Z; Y)
(II) jx1 x3j jy1 y3j ve jx3 x2j jy3 y2j ise
dg (X; Y) dg (X; Z) + dg (Z; Y)
oldugu benzer sekilde gsterilebilir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
24/94
13
(III) jx1 x3j jy1 y3j ve jx3 x2j jy3 y2j iken iki tane mmkn durumvardr.
i) jx1 x3j + jx3 x2j jy1 y3j + jy3 y2j olsun. Bu durumda,
dg (X; Y) k = a(jx1 x3j + jx3 x2j) + b (jy1 y3j + jy3 y2j)olup, jx1 x3j jy1 y3j ve jx3 x2j jy3 y2j kullanlarak
dg (X; Z) = a jx1 x3j + b jy1 y3jdg (Z; Y) = a jy3 y2j + b jx3 x2j
dg (X; Y) dg (X; Z) + dg (Y; Z) ()
dg (X; Y) k = a(jx1 x3j + jx3 x2j) + b (jy1 y3j + jy3 y2j)k a(jx1 x3j + jy3 y2j) + b(jy1 y3j + jx3 x2j)
() a(jx3 x2j jy3 y2j) + b(jy3 y2j jx3 x2j) 0() (a b) (jx3 x2j jy3 y2j) 0() jx3 x2j jy3 y2j
ki bu , bu durum iin basta aldgmz sart gsterir.
ii) jx1 x3j + jx3 x2j jy1 y3j + jy3 y2j olsun. Bu durumda,dg (X; Y) k = a(jx1 x3j + jx3 x2j) + b (jy1 y3j + jy3 y2j)
olup, jx1 x3j jy1 y3j ve jx3 x2j jy3 y2j kullanlarak
dg (X; Z) = a jx1 x3j + b jy1 y3jdg (Z; Y) = a jy3 y2j + b jx3 x2j
dg (X; Y) dg (X; Z) + dg (Y; Z) ()dg (X; Y) k = a jy1 y3j + jy3 y2j) + b (jx1 x3j + jx3 x2j)
k a(jx1 x3j + jy3 y2j) + b(jy1 y3j + jx3 x2j)() a(jy1 y3j jx1 x3j) + b (jx1 x3j jy1 y3j) 0() (a b) (jy1 y3j jx1 x3j) 0() jy1 y3j jx1 x3j
Bu da genel olarak kabul ettigimiz sart gsterir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
25/94
14
(IV) jx1 x3j jy1 y3j ve jx3 x2j jy3 y2j ise iki tane mmkn durumvardr.
i) jx1 x3j + jx3 x2j jy1 y3j + jy3 y2jii)
jx1
x3
j+
jx3
x2
j jy1
y3
j+
jy3
y2
j
1.6 Dzlem Geometrisi
S. Tian uzaklg adn verdigi Taksi ve in Dama uzaklklarn ikisinin de birgenellestirilmisi olan bir metrik ailesi gelistirdi (Tian, 2005). Daha sonra . Gelisgen ve
R.Kaya, bu uzaklk fonksiyonunu boyutlu ve n-boyutlu uzaya genellestirdiler. (Gelis-
gen, 2007), (Gelisgen ve Kaya,2006a), (Gelisgen ve Kaya,2006b).
Tanm 1.6.1 P1 = (x1; y1) ve P2 = (x2; y2) analitik dzlemde herhangi iki nokta
olsun.
P1P2 = max fjx1 x2j ; jy1 y2jg ve P1P2 = min fjx1 x2j ; jy1 y2jg
2 [0; =4] olmak zere
d : R2 R2 ! [0; 1)
d (P1; P2) = P1P2 + (sec tan ) P1P2
olarak tanmlanan fonksiyona analitik dzlemde P1 ve P2 noktalar arasndaki
-uzaklk fonksiyonu denir.
nerme 1.6.2 Analitik dzlemde, -uzaklk fonksiyonu metrik belirtir.
Ispat: P1 = (x1; y1) ; P2 = (x2; y2) 2 R2 olsun. Mutlak deger tanmndan dolayjx1 x2j 0, jy1 y2j 0 ve 2 [0; =4] iin sec tan 0 oldugundan d (P1; P2) 0 dr. Ayrca
d(P1
; P2
) = 0 ) P1P2 = max fjx1 x2j ; jy1 y2jg = 0olmas gerektiginden dolay jx1 x2j = jy1 y2j = 0 elde edilir. Yani x1 = x2 ve y1 = y2olup P1 = P2 dir. Akca P1 = P2 ise d(P1; P2) = 0 dr. Bu taktirde d(P1; P2) = 0 ,P1 = P2 dir. Yani d-uzaklk fonksiyonu pozitif tanmldr.
Mutlak deger tanm geregince jx1 x2j = jx2 x1j ve jy1 y2j = jy2 y1j oldugun-dan d(P1; P2) = d(P2; P1) dir. Bu nedenle d-uzaklk fonksiyonu simetriktir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
26/94
15
P3 = (x3; y3) 2 R2 olmak zere
d(P1; P2) = max fjx1 x2j ; jy1 y2jg + (sec tan )min fjx1 x2j ; jy1 y2jg= max fjx1 x3 + x3 x2j ; jy1 y3 + y3 y2jg +
(sec tan )min fjx1 x3 + x3 x2j ; jy1 y3 + y3 y2jg max fjx1 x3j + jx3 x2j ; jy1 y3j + jy3 y2jg +(sec tan )min fjx1 x3j + jx3 x2j ; jy1 y3j + jy3 y2jg
= t
olsun. Burada drt durum vardr.
I. Durum: jx1 x3j jy1 y3j ve jx3 x2j jy3 y2j olsun. Bu taktirde
d(P1; P2) t = (jx1 x3j + jx3 x2j) + (sec tan ) (jy1 y3j + jy3 y2j)= (jx1x3j + (sec tan ) jy1y3j) + (jx3x2j + (sec tan ) jy3y2j)= d(P1; P3) + d(P3; P2)
olur.
II. Durum: jx1 x3j jy1 y3j ve jx3 x2j jy3 y2j olsun. Burada iki altdurumsz konusudur.
Alt Durum II.1: jx1 x3j + jx3 x2j jy1 y3j + jy3 y2j olsun. Bu durumda
d(P1; P2) t = (jx1 x3j + jx3 x2j) + (sec tan ) (jy1 y3j + jy3 y2j)= (jx1x3j + (sec tan ) jy1y3j) + (jx3x2j +(sec tan ) jy3y2j)= d(P1; P3) + d(P3; P2) (1 (sec tan )) (jy3 y2j jx3 x2j)
olup burada 1 (sec tan ) 0 ve jy3 y2j jx3 x2j 0 oldugundan dolay
d(P1; P2) d(P1; P3) + d(P3; P2)
olur.Alt Durum II.2: jx1 x3j + jx3 x2j jy1 y3j + jy3 y2j olsun. Bu durumda
d(P1; P2) t = (jy1 y3j + jy3 y2j) + (sec tan ) (jx1 x3j + jx3 x2j)= (jy1y3j +(sec tan ) jx1x3j) + (jy3y2j +(sec tan ) jx3x2j)= d(P1; P3) + d(P3; P2) (1 (sec tan )) (jx1 x3j jy1 y3j)
olup burada 1 (sec tan ) 0 ve jx1 x3j jy1 y3j 0 oldugundan dolay
d(P1; P2) d(P1; P3) + d(P3; P2)
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
27/94
16
dir.
III. Durum: jx1 x3j jy1 y3j ve jx3 x2j jy3 y2j olsun. Burada II. durumabenzer olarak iki altdurum sz konusudur.
Altdurum III.1:
jx1
x3
j+
jx3
x2
j jy1
y3
j+
jy3
y2
jolsun. Bu durumda
d(P1; P2) t = (jx1 x3j + jx3 x2j) + (sec tan ) (jy1 y3j + jy3 y2j)= (jx1x3j +(sec tan ) jy1y3j) + (jx3x2j + (sec tan ) jy3y2j)= d(P1; P3) + d(P3; P2) (1 (sec tan )) (jy1 y3j jx1 x3j)
olup burada 1 (sec tan ) 0 ve jy1 y3j jx1 x3j 0 oldugundan dolay
d(P1; P2) d(P1; P3) + d(P3; P2)
olur.
Alt Durum III.2: jx1 x3j + jx3 x2j jy1 y3j + jy3 y2j olsun. Bu durumda
d(P1; P2) t = (jy1 y3j + jy3 y2j) + (sec tan ) (jx1 x3j + jx3 x2j)= (jy1y3j +(sec tan ) jx1x3j) + (jy3y2j + (sec tan ) jx3x2j)= d(P1; P3) + d(P3; P2) (1 (sec tan )) (jx3 x2j jy3 y2j)
olup burada 1 (sec tan ) 0 ve jx3 x2j jy3 y2j 0 oldugundan dolay
d(P1; P2) d(P1; P3) + d(P3; P2)
dir.
IV. Durum: jx1 x3j jy1 y3j ve jx3 x2j jy3 y2j olsun.Bu taktirde
d(P1; P2)
t = (
jy1
y3
j+
jy3
y2
j) + (sec
tan ) (
jx1
x3
j+
jx3
x2
j)
= (jy1y3j +(sec tan ) jx1x3j) + (jy3y2j +(sec tan ) jx3x2j)= d(P1; P3) + d(P3; P2)
olur. Tm durumlarn sonular birlestirildiginde her P1; P2; P3 2 R2 iin
d(P1; P2) d(P1; P3) + d(P3; P2)
sonucu elde edilir. Yani -uzaklk fonksiyonu gen esitsizligini saglar
Buna gre -uzaklk fonksiyonu R2 de bir metriktir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
28/94
17
Geometrik olarak, P1 ile P2 noktalar arasndaki en ksa yol biri koordinat eksen-
lerinden birine paralel digeri diger koordinat ekseni ile as yapan iki dogru parasnn
birlesimidir. Bylece P1 ile P2 arasndaki en ksa uzaklk ifade edilen sekildeki iki dogru
parasnn klidyen uzunluklar toplamdr. P1 ile P2 noktalarnn minimum uzaklk
kmesi bir kenar ifti koordinat eksenlerinden birine paralel, diger kenar ifti ise diger
koordinat ekseni ile as yapan paralelkenardr.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
29/94
18
BLM 2
TAKSI TRIGONOMETRI
Bu blmde taksi dzleminde klidyen dzlemdekine benzer olarak trigonometrik
fonksiyonlar tanmlayacagz. Dzlemde birim ember zerinde (x; y) noktas iin trigonometrik
fonksiyonlar x = cos ; y = sin olarak tanmlanr. Birim ember zerindeki (x; y) nok-
tas ile parametresini eslestirmenin iki yolu vardr. Ya (cos ; sin ) noktas xekseni ilepozitif ynde as yapan orijinden geen dogrunun birim emberi kestigi noktadr ya da
saat ynnn tersi ynde birim yay uzunluguna karslk gelen noktadr.
Taksi dzleminde y yay uzunlugu olarak alan taksi trigonometrik fonksiyonlar (Aka
ve Kaya, 1997) de incelenmistir. Burada parametresini a alarak, taksi trigonometrikfonksiyonlarn (Brisbin and Artola, 1984) ve (zcan, Ekmeki.ve Bayar,.2002), de yaplan-
lara benzer olarak inceleyecegiz.
2.1 Taksi Trigonometrik Fonksiyonlar
Taksi birim emberi; R2 de orijinden 1 taksi birim uzaklktaki A(x; y) noktalarnn
geometrik yeridir ve denklemi,
dT((0; 0); (x; y)) = 1
den
jxj + jyj = 1
biimindedir.
Bu denklem mutlak degerlerin durumuna gre incelenirse birim ember blgelere gre
asagdaki dallara ayrlr:
Blgeler Denklemi
I y = x + 1II y = x + 1
III y = x 1VI y = x 1
Taksi birim emberinin Sekil 2.1.1 de verilmistir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
30/94
19
y
x
y= -x+1y= x+1
y= x-1y= -x-1
Sekil 2.1.1 Taksi Birim ember
Simdi klidyen dzlemde sins ve kosins fonksiyonlarn birim ember zerindeki
(x,y) noktasna bagl tanmladgmz gibi taksi dzlemde taksi sins ve taksi kosins
fonksiyonlarn taksi birim emberi zerindeki (x,y) noktasna bagl tanmlayabiliriz. Taksi
kosins fonksiyonunu cosT ve taksi sins fonksiyonunusinT biiminde gsteriyoruz. Bunagre taksi birim emberi zerinde (cosT ; sinT ) noktas orijinden geen x-ekseni ile poz-
itif ynde as yapan dogrunun birim emberi kestigi noktadr. Bu dogrunun egimi
alnan metrige gre degismediginden taksi dzleminde taksi tanjant fonksiyonu klidyen
dzlemdekinin aynsdr. Yani taksi tanjant fonksiyonunu tanT ile gsterirsek ,
tanT = tan
dir.
Bylece taksi kosins ve taksi sins fonksiyonlar bildigimiz tanjant fonksiyonu cinsin-
den elde edilebilir.
8>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>:
cos
sin + cos ; 0
2
cos
sin cos ;
2
cos sin + cos
; 32
cos sin + cos ; 32 2
(2.1.1)
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
33/94
22
ve
sinT =
8>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>:
sin
sin + cos ; 0
2
sin sin cos ;
2
sin sin + cos
; 32
sin
sin + cos ;3
2 2
(2.1.2)
biiminde olur.
Daha ksa yazmak istersek,
cosT =cos
jsin j + jcos j ; 0 2
ve
sinT =sin
jsin j + jcos j ; 0 2
seklinde verebiliriz.
Taksi sekant ve kosekant fonksiyonlar klidyen dzlemdekine benzer olarak
secT =1
cosT ve cosecT =
1
sinT
biiminde tanmlayabiliriz. Asagdaki sekillerde taksi sins ve taksi kosins fonksiyon-
larnn grakleri verilmistir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
34/94
23
Sekil 2.1.2 Taksi Kosins Fonksiyonu
Sekil 2.1.3 Taksi Sins Fonksiyonu
2.2 Taksi Trigonometrik Fonksiyonlarn zellikleri
Trigonometrik fonksiyonlar a lsne bagl olarak tanmlamann bir sonucu olarak
tmler adaki zellikler taksi dzlem trigonometride de geerlidir. Yani,
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
35/94
24
cosT(
2 ) = sinT ve sinT(
2 ) = cosT
dir. Ayrca
tan(x) = tan x
zelliginden ve 2.1 1ve 2.1 2den yararlanlarak
cosT(x) = cosT x ve sinT(x) = sinT x
kolaylkla elde edilebilir.
I.Durum:
y III. blge as olarak alrsak bu taktirde II. blge asdr.
cosT() = cos()sin() + cos() =
cos sin + cos =
cos
sin cos = cosT
sinT() = sin()sin() + cos() =
sin
sin + cos = sin
sin cos = sinT
Benzer sekilde,
II.Durum:
y VI. blge as olarak alrsak bu taktirde I. blge asdr.
cosT() = cos() sin() + cos() =cos
sin + cos =
cos
sin + cos = cosT
sinT() = sin() sin() + cos() = sin
+sin + cos = sin
sin + cos = sinT
Bylece her blge iin cosT(x) = cosT x ve sinT(x) = sinT x dir.klidyen geometride iyi bilinen Pisagor zdesligi, taksi dzleminde (cosT x; sinT x)
birim ember zerinde bir nokta oldugundan
jcosT xj + jsinT xj = 1 (2.2.1)
biimine dnsr. Bu da taksi dzlemde pisagor zdesligidir.
Pisagor zdesliginin her iki tarafn jcosT xj e blersek
1 + jtanT xj = jsecT xj (2.2.2)
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
36/94
25
taksi sekant zdesligini elde ederiz.
Pisagor zdesliginin her iki tarafn jsinT xj e blersek
1 +
jcosectTx
j=
jcosectTx
j(2.2.3)
taksi kosekant zdesligini elde ederiz.
2.2.1 Taksi trigonometrik fonksiyonlar iin indirgeme formlleri
klidyen dzlem trigonometride her asnn trigonometrik fonksiyonlar I. Blgede
karslk gelen ann trigonometrik fonksiyonlar ile ifade edilebiliyordu. Taksi dzleminde
de birim emberde i:blgedeki i asna karslk I. ve II. blgede iliskili olan a 0
i ile
gsterilirse i ve 0
i arasndaki iliski
Blge i 0
i
I 1 0
1= 1
II 2 0
2= 2
III 3 0
3= 3 +
IV 4 0
4= 2 4
biiminde verilir.
cosT 2 =cos( 0
2)
sin( 02) cos( 0
2)
= cos 0
2
sin 02
+ cos 02
= cosT 02
sinT 2 =sin( 0
2)
sin( 02) cos( 0
2)
=sin 0
2
sin 02
+ cos 02
= sinT 0
2
cosT 3 = cos(0
3+ )
sin(03
+ ) + cos(03
+ )=
cos 03
sin 03
+ cos 03
= cosT 03
sinT 3 = sin(0
3+ )
sin(03
+ ) + cos(03
+ )=
sin 03
sin 03
+ cos 03
= sinT 0
3
cosT 4 = cos(2 4)
sin(2 4) cos(2 4)=
cos 04
sin 0
4 + cos 0
4
= cosT 0
4
sinT 4 = sin(2 4)
sin(2 4) cos(2 4) = sin 0
4
sin 04
+ cos 04
= sinT 04Artk sinT i ve cosT i nin degerlerini hesaplamak iin I. ve II. blgedeki sinT
0
i ve
cosT 0
i degerlerini bilmemiz yeterli olacaktr.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
37/94
26
2.2.2 Taksi trigonometrik fonksiyonlar iin toplam-fark formlleri
Taksi trigonometrik fonksiyonlar iin toplam fark formlleri yine tanjant fonksiyonun-
dan yararlanarak elde edilebilir. Tanjant fonksiyonunun toplam fark forml
tan(u v) = tan u tan v1 tan u: tan v
= tanT(u v)den
tan(u v) = sinT(u v)cosT(u v) =
sinT u
cosT u sinT v
cosT v
1 sinT ucosT u
sinT v
cosT vve
sinT(u v)
cosT(u v)=
sinT u: cosT v sinT v: cosT u
cosT u: cosT v sinT u: sinT velde edilir. Esitligin her iki tarafnda pay ve paydalar esitlenirse
sinT(u v) = sinT u: cosT v sinT v: cosT u (2.2.4)
ve
cosT(u v) = cosT u: cosT v sinT u: sinT v (2.2.5)
elde edilir. Bu da klidyen sins ve klidyen kosins fonksiyonlarndaki toplam fark
formllerinin sagladg zelligin aynsdr.
2.2.3 Taksi trigonometrik fonksiyonlar iin yarm a formlleri
Taksi trigonometrik fonksiyonlar iin yarm a formlleri, taksi kosins ve taksi sins
fonksiyonlarnn toplam-fark formllerinde u = v alnarak elde edilir,
Buna gre
sinT(u + u) = sinT u: cosT u + sinT u: cosT u
den
sinT 2u = 2sinT u: cosT u (2.2.6)
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
38/94
27
ve
cosT(u + u) = cosT u: cosT u sinT u: sinT u
den
cosT 2u = cos2
T u sin2T u (2.2.7)
yarm a formlleri elde edilir.
2.3 Referans Al Taksi Trigonometrik Fonksiyonlar
klidyen dzlemde a ls ve yay uzunlugu esittir ve dzlemin btn dnmeler
altnda alar korunurlar. Ancak taksi dzlemde aya sabit bir artm verdigimizde yay
uzunlugunda ayn oranda degisim olmaz. Simdiye kadar tanmladgmz trigonometrikfonksiyonlarda y ox-ekseni ile pozitif ynde yaplan a olarak aldk. Yani ann bir
kolu ox-ekseninin pozitif yn idi. Bu durumdaki alar standart pozisyondaki a olarak
dsnebiliriz. Bylece standart pozisyonda olmayan alar iinde trigonometrik fonksiy-
onlar tanmlamamz gerekir. O yzden taksi dzlemde a kavramn referans al a
tanm ile genisletebiliriz.
= 0 ise standart pozisyondaki adr. Bu durum Sekil 2.3.1 ve Sekil 2.3.2 de
verilmistir.
x
y
x
y
Sekil 2.3.1 Standart pozisyonda Sekil 2.3.2 Referans al
Standart pozisyondaki alar iin verdigimiz taksi kosins ve taksi sins fonksiyon-
larnn fark formllerini kullanarak standart pozisyonda olmayan as iin referans
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
39/94
28
al taksi sins ve taksi kosins fonksiyonlarn olusturabiliriz. Referans al taksi sins
fonksiyonunu tsin ve referans al taksi kosins fonksiyonunu, tcos ile gsterelim. Buna
gre referans al as iin
tcos = cosT( + ) = cosT( + )cosT + sinT( + )sinT (2.3.1)ve
tsin = sinT( + ) = sinT( + )cosT sinT cosT( + ) (2.3.2)
olur. Burada + ve standart pozisyondaki alardr. Dikkat edilirse tcos ve tsin
esitliklerinde = 0 alnrsa
tcos = cosT
tsin = sinT
dir.
2.4 Taksi Uzunlugunun Dnmeler Altndaki Degisimi
klidyen dnmelerden sonra bir dogru parasnn taksi uzunlugu degisimini asagdaki
teoremle verilebilir (zcan, Ekmeki ve Bayar, 2002).
Teorem: O noktas orijin olmak zere OA x-ekseni zerinde olmayan ve x-ekseninin
pozitif yn ile as yapan dogru paras ve dT(O; A) = k olsun. Eger OA0; OA nn
orijin etrafnda al dnme altnda grnts ise
dT(O; A0) = k
scos2T + sin
2
T
(cos2T( + ) + sin2
T( + )
dir.
Ispat: Btn dnmeler altnda klidyen uzunluklar korundugundan OA0 ile OA nn
klidyen uzunluklar esittir.
dE(O; A0
) = dE(O; A) (2.4.1)
Ann koordinatlar cosT; sinT vekyabagl olarak A = (k cosT ; k sinT ) dr. dT(O; A0) =
k0 dersek, A0 nin koordinatlar ,
A0 = (k0 cosT( + ); k0 sinT( + ))
olur. Bunlar 2.4.1 de kullanrsak
q(k0 cosT( + ))
2 + k0 sinT( + )2 =q
(k cosT )2 + (k sinT )
2
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
40/94
29
k0q
(cos2T( + ) + sin2
T( + ) = kq
cos2T + sin2
T
k
0
= ks cos2T + sin2T
(cos2T( + ) + sin2T( + )
elde edilir.
Sonu 1: OA Dogru parasnn egimi sfr yani ox eksenine paralel ise
dT(O; A0) =
kpcos2T + sin
2
T
dir.
Ispat: OA nn egimi 0 oldugundan = 0 dr ve referans as konumunda olur.
Teoremde = 0 alrsak
dT(O; A0) = k
scos2T 0 + sin
2
T 0
(cos2T(0 + ) + sin2
T(0 + )
= k
s1 + 0
cos2T + sin2
T
=k
pcos2T + sin
2
T
elde edilir.Sonu 2: Dzlemin telemeleri altnda taksi uzunluklar korundugundan teorem her-
hangi bir dogru paras iinde geerlidir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
41/94
30
BLM 3
CC-DZLEMINDE TRIGONOMETRIK FONKSIYONLAR
Bu blmde CC- dzleminde trigonometrik fonksiyonlar (Bayar ve Ekmeki, 2006) esas
alnarak incelenmistir. CC-geometride farkl konular pekok yazar tarafndan alsmak-
tadr. Bunlardan bazlar (Aka vd., 2007), (Yksel, 2005),(Gelisgen vd., 2006), (Bayar ve
Ekmeki, 2006), (Tian, 2005), (Turan, 2004), (Turan ve zcan, 2004,), (Turan.ve zcan,
2005), (Uymaz, 2002) kaynaklardr.
3.1 CC-Trigonometrik Fonksiyonlar
CC-trigonometrik fonksiyonlar CC-birim emberi zerinde tanmlanr. R2 de CC-
birim emberi orijine 1 birim dc uzaklktaki noktalarn geometrik yeridir. Eger A(x; y);CC-
birim emberi zerinde bir nokta ise
dc(O; A) = 1
den birim emberin denklemi
max fjxj ; jyjg + (p
2 1)minfjxj ; jyjg = 1
biimindedir. Birim ember denklemi blgelere gre 8 dala sahiptir:
x
y
I
IIIII
IV
V
VI VII
VIII x
y
I
IIIII
IV
V
VI VII
VIII
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
42/94
31
Sekil 3.1.1CC-Birim emberi
Blge Denklemi
I y = (p2 + 1)x + (p2 + 1)II y = (p2 1)x + 1
III y = (p
2 1)x + 1IV y = (
p2 + 1)x + (
p2 + 1)
V y = (p2 + 1)x (p2 + 1)VI y =
(p
2
1)x
1
VII y = (p2 1)x 1VIII y = (
p2 + 1)x (p2 + 1)
CC-trigonometrik fonksiyonlarn yay parametresine bagl ifadeleri S. Yksel tarafn-
dan (Yksel, 2005) de incelenmistir. Biz burada parametreyi a alarak trigonometrik
fonksiyonlar (Bayar ve Ekmeki, 2006) e gre verecegiz.
CC-dzlemin emberi zerinde (cosc ; sinc ) noktas orijinden geen ox-ekseni ile poz-
itif ynde as yapan dogrunun CC-birim emberini kestigi noktalardr. Bu dogrunun
egimi metrige bagl olmadgndan CC-tanjant fonksiyonu tanc, klidyen dzlemdeki tan-
jant fonksiyonuna esittir.
tanc = tan =sin
cos
Bylece CC-kosins ve CC-sins fonksiyonlarn asina oldugumuz tanjant fonksiyonu
cinsinden elde edebiliriz.
Birim ember denklemi ile orijinden geip x-ekseninin pozitif yn ile as yapan
dogru denkleminin olusturdugu sistem,
8>:
x = cosc =cos
(p
2 1) sin + cos y = sinc =
sin
(p2 1)sin + cos elde edilir.
II.Blge:
4
2iken,
8>>:
x = cosc =cos
sin + (p
2 1)cos y = sinc = sin
sin + (p
2 1)cos elde edilir.
III.Blge:
2 3
4iken
8>>:
x = cosc =cos
sin (p2 1)cos y = sinc =
sin
sin (p2 1) cos elde edilir.
IV.Blge:
3
4 iken,
y = (p
2 + 1)x + (p
2 + 1)
y = (tan )x
sistemi zldgnde
(tan (p2 + 1))x = (p2 + 1)( sin
cos (p2 + 1))x = (p2 + 1)
(sin (p2 + 1) cos
cos )x = (
p2 + 1)
8>>>:
x = cosc =cos
(p
2 1)sin cos y = sinc =
sin
(p
2 1)sin cos elde edilir.
V.Blge: 54
iken,
y = (p2 + 1)x (p2 + 1)y = (tan )x
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
45/94
34
sistemi zldgnde
(tan + (p
2 + 1))x = (p2 + 1)
(
sin
cos + (p2 + 1))x = (p2 + 1)(
sin + (p
2 + 1) cos
cos )x = (p2 + 1)
8>>>:
x = cosc =cos
(p2 1)sin cos y = sinc =
sin
(p2 + 1) sin cos elde edilir.
VI.Blge: 54 32 iken,
y = (p2 1)x 1y = (tan )x
sistemi zldgnde
(tan )x = (p2 1)x 1x(tan + (p2 1)) = 1
x(sin + (
p2 1)cos
cos ) = 1
8>>>:
x = cosc =cos
sin (p2 1)cos y = sinc =
sin
sin (p2 1)cos elde edilir.
VII.Blge: 32
74
iken,
y = (p
2 1)x 1y = (tan )x
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
46/94
35
sistemi zldgnde
(tan )x = (p
2 1)x 1
x(tan (p2 1)) = 1x(
sin (p2 1)cos cos
) = 1
8>>>:
x = cosc =cos
sin + (p2 1)cos y = sinc =
sin
sin + (p2 1)cos elde edilir.
VIII.Blge:7
4 2 iken,
y = (p
2 + 1)x (p2 + 1)y = (tan )x
sistem zldgnde
(tan )x = (p
2 + 1)x (p2 + 1)(tan (p2 + 1))x = (p2 + 1)
(sin (p2 + 1) cos
cos )x = (p2 + 1)
8>>>:
x = cosc =cos
(p2 1)sin + cos y = sinc =
sin
(p2 1)sin + cos elde edilir.
Blgelere gre olusan cosc ve sinc degerlerini asagdaki tabloda zetleyebiliriz.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
47/94
36
Blge cosc sinc
Icos
(p
2 1)sin + cos sin
(p
2 1)sin + cos II
cos
sin + (p2 1)cos sin
sin + (p2 1)cos III
cos
sin (p2 1)cos sin
sin (p2 1)cos IV
cos
(p2 1)sin cos sin
(p
2 1)sin cos V
cos
(p2 1)sin cos sin
(p2 1)sin cos VI
cos
sin (p2 1)cos sin
sin (p2 1)cos VII
cos
sin + (
p2
1)cos
sin
sin + (
p2
1)cos
VIII cos (p2 1)sin + cos sin
(p2 1)sin + cos Bu tabloyu da mutlak deger kullanarak su sekilde ksaltabiliriz.
cosc =
8>>>>>>>>>:
cos
(p
2 1) jsin j + jcos j ; 2 I ; I V ; V ; V I I I
cos
jsin
j+ (
p2
1)
jcos
j
; 2 I I ; I I I ; V I ; V I I
sinc =
8>>>>>>>>>:
sin
(p
2 1) jsin j + jcos j ; 2 I ;I V ;V ;V I I I
sin
jsin j + (p2 1) jcos j ; 2 I I ; I I I ; V I ; V I I
CC-sins ve CC-kosins fonksiyonlarnn grakleri Sekil 3.1.2 ve Sekil 3.1.3 de ver-
ilmistir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
48/94
37
Sekil 3.1.2 CC Kosins Fonksiyonu
Sekil 3.1.3 CC Sins Fonksiyonu
3.2 CC-Trigonometrik Fonksiyonlarnn zellikleri
Trigonometrik fonksiyonlar a lsne bagl olarak tanmladgmzdan, tmler alar-
daki zellikler CC-dzlem trigonometride de geerlidir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
49/94
38
Yani,
cosc(
2 ) = sinc ve sinc(
2 ) = cosc
ve
cosc(x) = cosc x ve sinc(x) = sinc x
oldugu kolaylkla grlebilir:
I.Durum:
y VIII. blge as olarak alrsak I. blge asdr.
cosc() =cos(
)
(p2 1) sin() + cos() =cos
(p2 1)sin + cos = cosc sinc() = sin()(p2 1) sin + cos() =
sin (p
2 1)sin + cos = sinc
II.Durum:
y VII. blge as olarak alrsak bu taktirde II.blge asdr.
cosc(
) =cos()
sin() + (p2 1) cos()=
cos
sin + (p2 1)cos = cosc
sinc() = sin() sin() + (p2 1) cos() = sin
sin + (p
2 1)cos = sinc
III.Durum;
y VI.blge as olarak alrsak nn III. blge as oldugunu grrz.
cosc() = cos()
sin(
)
(p
2
1) cos(
)=
cos
sin
(p
2
1)cos = cosc
sinc() = sin() sin() (p2 1) cos() = sin
sin (p2 1)cos = sinc
VI.Durum;
y V.blge as olarak alrsak , IV.blge asdr.
cosc() = cos()(p2 1) sin() cos() =cos
(p
2 1)sin cos = cosc
sinc() =sin(
)
(p2 1) sin() cos() = sin
(p2 1)sin cos = sinc
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
50/94
39
Bylece her blge iin cosc() = cosc , sinc() = sinc oldugunu gstermisoluruz.
klidyen geometrideki iyi bilinen Pisagor zdesligi, CC- dzleminde (cosc x; sinc x)
birim ember zerinde bir nokta oldugundan
max fjcosc xj ; jsinc xjg + (p
2 1)minfjcosc xj ; jsinc xjg = 1 (3.2.1)
biimindedir.
Pisagor zdesliginin her iki tarafn jcosc xj e blerek CC-sekant zdesligi
maxf
1;jtanc x
jg+ (
p2
1)min
f1;
jtanc x
jg=
jsecc x
j(3.2.2)
ve jsinc xj e blnerek CC-kosekant zdesligi
max f1; jcotc xjg + (p
2 1)minf1; jcotc xjg = jcos ectcxj (3.2.3)
olarak elde edilir.
3.2.1 CC-Trigonometrik fonksiyonlarnn indirgeme formlleri
klidyen dzlem trigonometride her asnn trigonometrik fonksiyonlar I. blgedekarslk gelen ann trigonometrik fonksiyonlar ile ifade edilebiliyordu.
CC-dzlemde de birim emberde i: blgedeki i asna karslk I. ve II. blgelerde
iliskili olan a 0i ile gsterilirse i ve 0
i arasndaki iliski,
Blge i 0
i
I 1 0
1= 1
II 2 0
2 = 2
III 3 0
3= 1800 3
IV 4 0
4= 1800 4
V 5 0
5= 1800 + 5
VI 6 0
6= 1800 + 6
VII 7 0
7= 3600 7
VIII 8 0
8= 3600 8
biiminde verilir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
51/94
40
CC- trigonometrik fonksiyonlar iin i ve 0
i arasndaki iliski asagdaki gibi elde edilir.
c cos 3 =cos(1800 0
3)
sin(1800 03) (p2 1) cos(1800 0
3)
= cos 0
3
sin 03
+ (p
2 1)cos 03
= c co
c sin 3 = sin(1800
0
3)sin(1800 0
3) (p2 1) cos(1800 0
3)
= sin 0
3
sin 03
+ (p
2 1)cos 03
= c sin
c cos 4 =cos(1800 0
4)
(p
2 1) sin(1800 04) cos(1800 0
4)
= cos 0
4
(p
2 1)sin 04
+ cos 04
= c co
c sin 4 =sin(1800 0
4)
(p
2 1) sin(1800 04) cos(1800 0
4)
=sin 0
4
(p
2 1)sin 04
+ cos 04
= c sin
c cos 5 =cos(1800 + 0
5)
(p2 1) sin(1800 + 05) cos(1800 + 0
5)
= cos 0
5
(p
2 1)sin 05
+ cos 05
= c co
c sin 5 =sin(1800 + 0
5)
(p2 1) sin(1800 + 05) cos(1800 + 0
5)
= sin 0
5
(p
2 1)sin 05
+ cos 5= c si
c cos 6 = cos(180
0
+
0
6) sin(180 + 06) (p2 1) cos(1800 + 0
6)
= cos 0
6
sin 06
+ (p
2 1)cos 06
= c co
c sin 6 =sin(1800 + 0
6)
sin(180 + 06) (p2 1) cos(1800 + 0
6)
= sin 0
6
sin 06
+ (p
2 1)cos 06
= c si
c cos 7 =cos(3600 0
7)
sin(3600 07) + (
p2 1) cos(3600 + 0
7)
=cos 0
7
sin 07
+ (p
2 1)cos 07
= c cos
c sin 7 =sin(3600 0
7)
sin(3600 07) + (
p2 1) cos(3600 + 0
7)
= sin 0
7
sin 07
+ (p
2 1)cos 07
= c si
c cos 8 =cos(3600 0
8)
(p2 1) sin(3600 08) + cos(3600 0
8)
=cos 0
8
(p
2 1)sin 08
+ cos 08
= c cos
c sin 8 =sin(3600
08)
(p2 1) sin(3600 08) + cos(3600 0
8) =
sin 08
(p2 1)sin 08
+ cos 08
= c si
Artk sinc i ve cosc i nin degerlerini hesaplamak iin I. ve II. blgedeki sinc 0
i ve
cosc 0
i degerlerini bilmemiz yeterli olacaktr.
3.2.2 CC-Trigonometrik fonksiyonlarnn toplam-fark formlleri
CC-trigonometrik fonksiyonlar iin toplam fark formlleri yine tanjant fonksiyonundan
yararlanarak elde edilebilir.
tan(u v) =
tan u tan v1 tan u: tan v
dan
tan(u v) = sinc(u v)cosc(u v) =
sinc u
cosc u sinc v
cos cv
1 sinc ucosc u
sinc v
cosc vve
sinc(u v)cosc(u v) = sinc u: cosc v sinc v: cosc ucosc u: cosc v sinc u: sinc v
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
52/94
41
dir. Esitligin her iki tarafndan pay ve paydalar esitlenirse,
sinc(u v) = sinc u: cosc v sinc v: cosc u (3.2.4)
ve
cosc(u v) = cosc u: cosc v sinc u: sinc v (3.2.5)
elde edilir. Bylece CC-trigonometrik fonksiyonlarnn toplam fark formllerinin klidyen
benzerleri gibi oldugu grlyor.
3.2.3 CC-Trigonometrik fonksiyonlarnn yarm a formlleri
CC-Trigonometrik fonksiyonlar iin yarm a formlleri CC-sins ve CC-kosins fonksiy-
onlarnn toplam fark formlnde u = v alnarak,
sinc(u + u) = sinc u: cosc u + sinc u: cosc u
den
sinc 2u = 2sinc u: cosc u (3.2.6)
ve
cosc(u + u) = cosc u: cosc u sinc u: sinc u
den
cosc 2u = cos2
c u sin2c u (3.2.7)
biiminde elde edilir.
3.3 Referans Al CC-Trigonometrik Fonksiyonlar
, CC- birim emberi zerinde referans al a olsun. Bu durumda referans al
kosins ve sins fonksiyonlarn standart pozisyonda ki + ve alar yardm ile farkformllerinden yaralanarak elde edilebilir. CC- referans al kosins fonksiyonunu ccos
ile gsterirsek
ccos() = cosc( + ) = cosc( + ): cosc + sinc( + ): sinc (3.3.1)
biiminde elde edilir. Referans al CC-sins fonksiyonu csin ile gsterirsek
csin() = sinc( + ) = sinc( + ): cosc sinc : cosc( + ) (3.3.2)
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
53/94
42
olur.
x
y
x
y
x
y
x
y
Sekil 3.3.1 Standart pozisyonda Sekil 3.3.2 Referans al
= 0 ise standart pozisyondaki adr. Bu durum Sekil 3.3.1 ve Sekil 3.3.2 de
verilmistir.
3.4 CC- Uzunlugunun Dnmeler Altndaki Degisimi
klidyen dzlemde bir dogru parasnn uzunlugu dnmelerden etkilenmez. CC-
dzlemin de belirli
4n kat olan al dnmeler hari dogru parasnn uzunlugu dnmeler
altnda degisir(Kaya vd.,2006). Bir dogru parasnn dnmelerden sonra CC uzunlugu
degisimini asagdaki teoremle verilebilir(Bayar ve Ekmeki 2006).
Teorem: O noktas orijin olmak zere OA ox-ekseni zerinde olmayan ve ox-ekseninin
pozitif yn ile as yapan dogru paras ve dc(O; A) = k olsun. Eger OA0; OA nn
orijin etrafnda kadar dnme altnda grnts ise
dc(O; A0) = k
scos2c + sin
2c
(cos2c( + ) + sin2
c( + )
Ispat: Btn dnmeler altnda klidyen uzunluk korundugundan OA0 ile OA nn
klidyen uzunluklar esittir.
dE(O; A0) = dE(O; A) (3.4.1)
Ann koordinatlar cosc; sinc vekyabagl olarak A = (k cosc ; k sinc ) dr. dc(O; A0) =
k0 dersek, A0 nin koordinatlar ,
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
54/94
43
A0 = (k0 cosc( + ); k0 sinc( + )) (3.4.2)
olur. Bunlar 3.4.1 de kullanrsak
q(k0 cosc( + ))
2 + k0 sinc( + )2 =
q(k cosc )
2 + (k sinc )2
k0q
(cos2c( + ) + sin2
c( + ) = kq
cos2c + sin2
c
k0 = k
scos2c + sin
2
c
(cos2c( + ) + sin2
c( + )
elde edilir.
Sonu 1: OA Dogru parasnn egimi sfr yani ox eksenine paralel ise
dc(O; A0) =
kpcos2c + sin
2
c
dir.
Ispat: OA nn egimi 0 oldugundan = 0 dr ve referans as konumunda olur.
Teoremde = 0 alrsak
dc(O; A0) = k
scos2c 0 + sin
2c 0
(cos2c(0 + ) + sin2
c(0 + )
= k
r1 + 0
cos2c + sin2
c
=kp
cos2c + sin2
c
elde edilir.
Sonu 2: Dzlemin telemeleri altnda CC-uzunluklar korundugundan teorem her-
hangi bir dogru paras iinde geerlidir.
.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
55/94
44
BLM 4
MAKSIMUM DZLEMINDE TRIGONOMETRIK FONKSIYONLAR
Bu blmde maksimum metrigi kullanlarak gelistirilen dzlem geometrisinin trigonometrik
fonksiyonlar klidyen dzlemdekine benzer olarak (Bayar, 2007) esas alnarak incelen-
mistir.
4.1 Maksimum Trigonometrik Fonksiyonlar
R2
M de max fjxj ; jyjg = 1 denklemini saglayan (x; y) noktalarnn kmesine M-birim ember denir. R2M nin birim emberi, kseleri A1 = (1; 1); A2 = (1; 1); A3 =(
1;
1); A4 = (1;
1) noktalar olan bir karedir (Sekil 4.1.1).
x
y
y=1
x=1
x=-1
y=-1
Sekil 4.1.1 M-birim emberi
Birim ember denklemi mutlak degerlere gre incelenirse, ember alarn durumuna
gre 8 blgeye ayrlr.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
56/94
45
Blge A Denklem
I 0 4
x = 1
II
4
2y = 1
III 2
34
y = 1
IV3
4 x = 1
V 54
x = 1V I
5
4 3
2y = 1
V II3
2 7
4y = 1
V I I I 7
4 2 x = 1
P(x; y) noktas ile O(0; 0) nin olusturdugu dogrunun ox-ekseninin pozitif yn ile yap-
tg a olmak zere nn maximum kosins ve maksimum sins fonksiyonlarn sras
ile cosm ve sinm ile gsterilmek zere x = cosm , y = sinm olarak tanmlayabiliriz.
Maksimum birim emberi zerinde (cosm ; sinm ) noktas, orijinden geen ox-ekseni ile
pozitif ynde as yapan dogrunun birim emberi kestigi noktadr. Bu dogrunun egimi
alnan metrige gre degismediginden maksimum dzleminde maksimum tanjant fonksiy-
onu klidyen dzlemdekinin aynsdr. Yani maksimum tanjant fonksiyonunu tanm ile
gsterirsek ,
tanm = tan
dir.
Bylece maksimum kosins ve maksimum sins fonksiyonlar bildigimiz tanjant fonksiy-
onu cinsinden elde edilebilir. Birim ember ile orijinden geen egimi tan olan dogrunun
olusturdugu sistem 8>>>:
sin
jcos j ; 2 I ;I V ;V ;V I I I
jsin jsin
; 2 I I ; I I I ; V I ; V I I
cosm =
8>>>>>>>:
jcos
jcos ; 2 I ; I V ; V ; V I I I
cos
jsin j ; 2 I I ; I I I ; V I ; V I I
Maksimum sins ve maksimum kosins fonksiyonlarnn grakleri Sekil 4.1.2 ve Sekil
4.1.3 de verilmistir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
60/94
49
Sekil 4.1.2 Maksimum kosins fonksiyonu
Sekil 4.1.3 Maksimum sins fonksiyonu
4.2 Maksimum Trigonometrik Fonksiyonlarn zellikleri
Trigonometrik fonksiyonlar a lsne bagl olarak tanmlamann bir sonucu olarak
tmler adaki zellikler maksimum dzlem trigonometride de geerlidir. Yani,
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
61/94
50
cosm(
2 ) = sinm ve sinm(
2 ) = cosm
dir. Ayrca
tan(x) = tan x
zelliginden yararlanlarak
cosm(x) = cosm x ve sinm(x) = sinm x
kolaylkla elde edilebilir.
I.Durum:
y VIII. blge as olarak alrsak bu taktirde ; I. blge asdr.
cosm() = 1 cosm = 1; cosm() = cosm sinm() = tan() = sin()
cos() = tan = sinm
II.Durum:
y VII. blge as olarak alrsak bu taktirde ; II. blge asdr.
cosm() = 1
tan() =cos
sin =1
tan = cosm
sinm() = 1 sinm = 1; sinm() = sinm III.Durum:
y VI. blge as olarak alrsak bu taktirde ; III. blge asdr.
cosm() = 1tan() =
cos
sin =
1
tan = cosm
sinm() = 1 sinm = 1; sinm() = sinm IV.Durum:
y V blge as olarak alrsak bu taktirde ; IV. blge asdr.
cosm() = 1 = cosm sinm() = tan() = tan = sinm
olur. Bylece her blge iin cosm() = cosm , sinm() = sinm oldugunu gstermisolduk.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
62/94
51
klidyen geometrideki iyi bilinen Pisagor zdesligi, maksimum dzleminde (cosm x; sinm x)
birim ember zerinde bir nokta oldugundan.
max fjcosm xj ; jsinm xjg = 1 (4.2.1)
biimindedir.
Pisagor zdesliginin her iki tarafn jcosc xj e blerek sekant zdesligi
max f1; jtanm xjg = jsecm xj (4.2.2)
ve jsinc xj e blnerek kosekant zdesligi
max f1; jcotmxjg = jcosectmxj (4.2.3)elde edilir.
4.2.1 Maksimum trigonometrik fonksiyonlarnn indirgeme formlleri
klidyen dzlem trigonometride her asnn trigonometrik fonksiyonlar I. blgede
karslk gelen ann trigonometrik fonksiyonlar ile ifade edilebiliyordu.
Maksimum dzlemde birim emberde i: blgedeki i asna karslk I. ve II. blgelerde
iliskili olan a 0i ile gsterilirse i ve 0
i arasndaki iliski,
Blge i 0
i
I 1 0
1= 1
II 2 0
2= 2
III 3 0
3= 1800 3
IV 4 0
4= 1800 4
V 5 0
5= 1800 + 5
VI 6 06 = 1800 + 6
VII 7 0
7= 3600 7
VIII 8 0
8= 3600 8
biiminde verilir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
63/94
52
M- trigonometrik fonksiyonlar iin i ve 0
i arasndaki iliski asagdaki gibi elde edilir.
cosm 3 =1
tan =
cos(1800 3)sin(1800 3) =
cos 03
sin 03
= cosm 03sinm 3 = sinm
0
3
cosm 4 = cosm 04sinm 4 = tan = sin(180
0 4)cos(1800 4) =
sin 04
cos 04
= sinm 0
4
cosm 5 = cosm 05sinm 5 = tan = sin(180
0 + 5)
cos(1800 + 5)=
sin 05
cos 05
= sinm 05
cosm 6 = 1tan
= cos(1800 + 6)
sin(1800 + 6)=
cos 06
sin 06
= cosm 06
sinm 6 = sinm 0
6
cosm 7 = 1tan
= cos(3600 7)
sin(3600 7) = cos 0
7
sin 07
= cosm 0
7
sinm 7 = sinm 07cosm 8 = cosm
0
8
sinm 8 = tan =sin(3600 8)cos(3600 8) =
sin 08
cos 08
= sinm 08Artk sinm i ve cosm i nin degerlerini hesaplamak iin I. ve II. blgedeki sinm
0
i ve
cosm 0
i degerlerini bilmemiz yeterli olacaktr.
4.2.2 Maksimum trigonometrik fonksiyonlarnn toplam-fark formlleri
Maksimum trigonometrik fonksiyonlar iin toplam fark formlleri yine tanjant fonksiy-
onundan yararlanarak elde edilebilir.
tan(u v) =
tan u tan v1 tan u: tan v
dan
tan(u v) = sinm(u v)cosm(u v) =
sinm u
cosm u sinm v
cosm v
1 sinm ucosm u
:sinm v
cosm vve
sinm(u v)cosm(u v) =
sinm u: cosm v sinm v: cosm ucosm u: cosm v sinm u: sinm v
dir. Esitligin her iki tarafndan pay ve paydalar esitlenirse,
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
64/94
53
sinm(u v) = sinm u: cosm v sinm v: cosm u (4.2.4)
ve
cosm(u v) = cosm u: cosm v sinm u: sinm v (4.2.5)
elde edilir. Bylece maksimum trigonometrik fonksiyonlarnn toplam fark formllerinin
klidyen benzerleri gibi oldugu grlyor.
4.2.3 Maksimum trigonometrik fonksiyonlarnn yarm a formlleri
Maksimum trigonometrik fonksiyonlar iin yarm a formlleri maksimum sins ve
maksimum kosins fonksiyonlarnn toplam-fark formllerinde u = v alnarak,
sinm(u + u) = sinm u: cosm u + sinm u: cosm u
den
sinm 2u = 2sinm u: cosm u (4.2.6)
ve
cosm(u + u) = cosm u: cosm u
sinm u: sinm u
den
cosm 2u = cos2
m u sin2m u (4.2.7)
biiminde elde edilir.
4.3 Referans Al Maksimum Trigonometrik Fonksiyonlar
Standart pozisyonda olmayan alar iin de trigonometrik fonksiyonlar tanmlamak
iin M-dzlemde a kavramn referans al a tanm ile genisletelim.
, M-birim emberi zerinde referans al a olsun. Bu durumda referans al
kosins ve sins fonksiyonlarn standart pozisyonda ki + ve alar yardm ile fark
formllerinden yaralanarak elde edebiliriz.
Bu durumda referans al maksimum kosins fonksiyonu, mcos,
mcos() = cosm( +
) = cosm( + ): cosm + sinm( + ): sinm (4.3.1)
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
65/94
54
ve referans al maksimum sins fonksiyonu, msin,
msin() = sinm( + ) = sinm( + ): cosm sinm : cosm( + ) (4.3.2)
biiminde elde edilir.
x
y
y
Sekil 4.3.1 Standart pozisyonda Sekil 4.3.2 Referans al
4.4 Maksimum Uzunlugun Dnmeler Altndaki Degisimi
klidyen dnmelerden sonra bir dogru parasnn maksimum uzunlugun degisiminiasagdaki teoremle verilebilir (Bayar, 2007).
Teorem 4.3.1: O noktas orijin olmak zere OA x-ekseni zerinde olmayan ve x-
ekseninin pozitif yn ile as yapan dogru paras ve dm(O; A) = k olsun. Eger
OA0; OA nn orijin etrefnda kadar dnme altnda grnts ise
dm(O; A0) = k
scos2m + sin
2
m
(cos2m( + ) + sin2
m( + )
dir.Ispat: Btn dnmeler altnda klidyen uzunluk korundugundan OA0 ile OA nn
klidyen uzunluklar esittir.
dE(O; A0) = dE(O; A) (4.4.1)
Ann koordinatlar cosm; sinm ve k ya bagl olarak A = (k cosm ; k sinm ) dr.
dM(O; A0) = k0 dersek, A0 nin koordinatlar ,
A0 = (k0 cosm( + ); k0 sinm( + ))
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
66/94
55
olur. Bunlar 4.4.1 de kullanrsak
q(k0 cosm( + ))
2 + k0 sinm( + )2 =
q(k cosm )
2 + (k sinm )2
k0q
(cos2m( + ) + sin2
m( + ) = kq
cos2m + sin2
m
k0 = k
scos2m + sin
2
m
(cos2m( + ) + sin2
m( + )
elde edilir.
Sonu 4.3.1: OA Dogru parasnn egimi sfr, yani ox-eksenine paralel ise
dm(O; A0) = kp
cos2m + sin2
m
dir.
Ispat: OA nn egimi 0 oldugundan = 0 dr ve referans as konumunda olur.
Teoremde = 0 alrsak
dm(O; A0) = k
scos2m 0 + sin
2
m 0
(cos2m(0 + ) + sin2
m(0 + )
= kr
1 + 0cos2m + sin
2
m
=kp
cos2m + sin2
m
olur.
Sonu 4.3.2: Dzlemin telemeleri altnda maksimum uzunluklar korundugundan
teorem herhangi bir dogru paras iinde geerlidir.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
67/94
56
BLM 5
GENELLESTIRILMIS MUTLAK DE GER DZLEMINDE
TRIGONOMETRIK FONKSIYONLARBu blmde (R2; dg)dzleminde trigonometrik fonksiyonlar (Bayar, Ekmeki ve Aka,
2006) esas alnarak incelenecektir.
5.1 Genellestirilmis Mutlak Deger Dzleminde Trigonometrik Fonksiyonlar
(R2; dg) dzleminin birim emberi orijinden 1 dg birim uzaklktaki noktalarn geometrik
yeridir. Yani X = (x; y) birim ember zerinde bir nokta ise
dg(X; O) = 1
sartn saglar. Buradan
a max fjxj ; jyjg + b min fjxj ; jyjg = 1; a b 0; a 6= 0 (5.1.1)
denklemi (R2; dg) dzleminin birim ember denklemidir. Dolays ile genellestirilmis mut-
lak deger dzleminin birim emberleri zel olarak taksi, in dama ve maksimum metrik-
lerinin birim emberlerini ieren kseleri A1 = (1
a; 0); A2 = (
1
a + b;
1
a + b); A3 = (0;
1
a);
A4 = ( 1a + b
; 1a + b
); A5 = (1a
; 0); A6 = ( 1a + b
; 1a + b
); A7 = (0; 1a
), A8 =
(1
a + b; 1
a + b) olan sekizgenlerdir. Birim emberin kenarlarnn denklemleri mutlak
degerin durumuna gre asagdaki biimdedir.
I.Durum: jxj jyj ise II.Durum: jyj jxj isea: jxj + b: jyj = 1 a: jyj + b: jxj = 1
i) x > 0; y > 0
ax + by = 1
y =1 ax
b
i) x > 0; y > 0
ay + bx = 1
y =1 bx
a
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
68/94
57
I.Durum: jxj jyj ise II.Durum: jyj jxj iseii) x > 0; y < 0
ax by = 1y = ax 1
b
ii) x > 0; y < 0
ay + bx = 1y = bx 1
a
iii) x < 0; y > 0
ax + by = 1y =
1 + ax
b
iii) x < 0; y > 0
ay bx = 1y =
1 + bx
a
iv) x < 0; y < 0
ax by = 1y =
1 ax
b
iv) x < 0; y < 0
ay bx = 1y =
1 bx
aa = b = 1 ise taksi birim emberi, a = 1 ve b =
p2 1 ise CC- birim emberi ve a = 1
ve b = 0 iken de maksimum metriginin gre birim emberleri elde edilir. a = 2 ve b = 1
durumuna gre elde edilen dg-birim emberi Sekil 5.1.1 de verilmistir.
3
1(0, )
2A
2 1 1( , )3 3
A
1
1( , 0)
2A
4
1 1( , )3 3A
5
1( , 0)
2A
6
1 1( , )
3 3A
7 1(0, )2
A
8
1 1( , )
3 3A
I
IIIII
IV
V
VI VII
VIIIx
y
Sekil 5.1.1 a = 2; b = 1 iken dg Birim emberi
Simdi (R2; dg) dzleminin birim emberini kullanarak nceki blmlerde verdigimiz
trigonometrik fonksiyonlara benzer olarak burada trigonometrik fonksiyonlar verecegiz.
Genellestirilmis mutlak deger dzlemi birim emberi zerinde (cosg ; sing ) noktas,
orijinden geen ox-ekseni ile pozitif ynde as yapan dogrunun birim emberi kestigi
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
69/94
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
70/94
59
(tan )x =1 bx
a
1 bx = a(tan )xx =
1
a tan + b
cosg =cos
a sin + b cos
sing =sin
a sin + b cos
elde edilir.
III.Blge:
2 3
4iken,
8
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
71/94
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
72/94
61
(tan )x =1 bx
a1 bx = a(tan )xx =
1a tan + b
cosg = cos
a sin + b cos
sing = sin
a sin + b cos
elde edilir.
VII.Blge:3
2 7
4iken,
8
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
73/94
62
(tan )x =ax 1
bax 1 = b(tan )xx =
1b tan
a
cosg = cos
b sin a cos sing =
sin b sin a cos
elde edilir.
Blgelere gre olusan cosg ve sing degerlerini asagdaki tabloda zetleyebiliriz.
Blge cosg sing
Icos
b sin + a cos sin
b sin + a cos
IIcos
a sin + b cos
sin
a sin + b cos
IIIcos
a sin b cos sin
a sin b cos
IVcos
b sin a cos
sin
b sin a cos
V cos
b sin + a cos
sin b sin + a cos
V I cos
a sin + b cos
sin a sin + b cos
V II cos
a sin b cos sin
a sin b cos
V I I I cos
b sin a cos sin
b sin a cos Bu tabloyu da mutlak deger kullanarak su sekilde ksaltabiliriz.
cosg =
8>>>>>>>>>:
cos
a jcos j + b jsin j ; jtan j 1
cos
b jcos j + a jsin j ; jtan j 1
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
74/94
63
ve
sing =
8>>>>>>>>>:
sin
a jcos j + b jsin j ; jtan j 1
sin
b jcos j + a jsin j;
jtan
j 1:
Genellestirilmis mutlak deger sins ve genellestirilmis mutlak deger kosins fonksiyon-
larnn grakleri a = 2 ve b = 1 durumu iin Sekil 5.1.2 ve Sekil 5.1.3 de verilmistir.
Sekil 5.1.2 a=2, b=1 iken Genellestirilmis mutlak deger sins fonksiyonu
Sekil 5.1.3 a=2,b=1 iken Genellestirilmis mutlak deger kosins fonksiyonu
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
75/94
64
5.2 Genellestirilmis Mutlak Deger Trigonometrik Fonksiyonlarn zellikleri
Trigonometrik fonksiyonlar a lsne bagl olarak tanmladgmzdan, tmler alar-
daki zellikler genellestirilmis mutlak deger trigonometrik fonksiyonlarnda da geerlidir.
Yani,
cosg(
2 ) = sing ve sing(
2 ) = cosg
Ayrca
tan(x) = tan x
zelliginden yararlanarak
cosg(x) = cosg x ve sing(x) = sing x
oldugu kolaylkla grlebilir.
I.Durum:
y VIII. blge as olarak alrsak, I. blge asdr.
cosg(
) =
cos()
b sin() a cos()=
cos
b sin a cos = cosg
sing() = sin()b sin() a cos() =
sin
sin a cos = sing
II.Durum:
y VII. blge as olarak alrsak bu taktirde, II.blge asdr.
cosg() = cos()a sin() b cos() =
cos a sin b cos = cosg
sing(
) = sin()
a sin() b cos()=
sin
a sin b cos =
sing
III.Durum:
y VI.blge as olarak alrsak, nn III. blge as oldugunu grrz.
cosg() = cos()a sin() + b cos() =
cos a sin + b cos = cosg
sing() = sin()a sin() + b cos() =
sin
a sin + b cos = sing
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
76/94
65
VI.Durum:
y V.blge as olarak alrsak, IV.blge asdr.
cosg() = cos()b sin() + a cos() = cos b sin + a cos = cosg
sing() = sin()b sin() + a cos() =
sin
b sin + a cos = sing
Bylece her blge iin cosg() = cosg , sing() = sing oldugunu gstermisolduk.
klidyen geometrideki iyi bilinen Pisagor zdesligi, Genellestirilmis mutlak deger d-
zleminde (cosg x; sing x) birim ember zerinde bir nokta oldugundan
a max fjcosg xj ; jsing xjg + b min fjcosg xj ; jsing xjg = 1: (5.2.1)
biimindedir.
Pisagor zdesliginin, her iki tarafn jcosg xj e blersek sekant zdesligi
a max f1; jtangxjg + b min f1; jtangxjg = jsecgxj (5.2.2)
ve jsing xj e blersek de
a max f1; jcotgxjg + b min f1; jcotgxjg = jcosectgxj (5.2.3)
kosekant zdesligi elde edilir.
5.2.1 Genellestirilmis mutlak deger fonksiyonlarnn indirgeme formlleri
klidyen dzlem trigonometride her asnn trigonometrik fonksiyonlar I. blgede
karslk gelen ann trigonometrik fonksiyonlar ile ifade edilebiliyordu. Genellestirilmis
mutlak deger dzleminin birim emberinin i: blgesindeki i asna karslk I. ve II. bl-
gelerde iliskili olan a 0i ile gsterilirse i ve 0
i arasndaki iliski,
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
77/94
66
Blge i 0
i
I 1 0
1= 1
II 2 0
2= 2
III 3 03 = 3IV 4
0
4= 4
V 5 0
5= + 5
VI 6 0
6= + 6
VII 7 0
7= 2 7
VIII 8 0
8= 2 8
biiminde verilir. Genellestirilmis mutlak deger trigonometrik fonksiyonlar iin i ve 0
i
arasndaki iliski asagdaki gibi elde edilir.
cosg 3 =cos( 3)
a sin( 3) b cos( 3) = cos 0
3
a sin 03
+ b cos 03
= cosg 03
sing 3 =sin( 3)
a sin( 3) b cos( 3) =sin 0
3
a sin 03
+ b cos 03
= sing 0
3
cosg 4 =cos( 4)
b sin( 4) a cos( 4) = cos 0
4
b sin 04
+ cos 04
= cosg 04
sing 4 = sin( 4)
a sin(
4) + b cos(
4)
= sin 0
4
a sin 04
b cos 0
4
= sing 0
4
cosg 5 cos( + 5)
b sin( + 5) + a cos( + 5)= cos
0
5
b sin 05 a cos 0
5
= cosg 05
sing 5 = sin( + 5)
b sin( + 5) + a cos( + 5)=
+sin 05
b sin 05 a cos 5 = sing
0
5
cosg 6 = cos( + 6)
a sin( + 6) + b cos( + 6)=
cos 06
a sin 06 b cos 0
6
= cosg 06
sing 6 = sin( + 6)
a sin( + 6) + b cos( + 6)=
sin 06
a sin 06 b cos 0
6
= sing 06
cosg 7 = cos(2 7)
a sin(2 7) b cos(2 7) = cos 0
7
a sin 07 b cos 0
7
= cosg 0
7
sing 7 = sin(2 7
)a sin(2 7) b cos(2 7) = sin 0
7a sin 07 b cos 0
7
= sing 07
cosg 8 = cos(2 8)
b sin(2 8) a cos(2 8) = cos 0
8
b sin 08 a cos 0
8
= cosg 0
8
sing 8 = sin(2 8)
b sin(2 8) a cos(2 8) =sin 0
8
b sin 08 a cos 0
8
= sing 08Artk sing i ve cosg i nin degerlerini hesaplamak iin I. ve II. blgedeki sing
0
i ve
cosg 0
i degerlerini bilmemiz yeterli olacaktr.
-
8/3/2019 Baz klidyen Olmayan Dzlemlerde Trigonometrik Fonksiyonlarn ncelenmesi
78/94
67
5.2.2 Genellestirilmis mutlak deger fonksiyonlarnn toplam-fark formlleri
Genellestirilmis mutlak deger dzleminde trigonometrik fonksiyonlar iin toplam fark
formlleri yine tanjant fonksiyonundan yararlanarak elde edilebilir.
tan(u v) =
tan u tan v1 tan u: tan v
dan
sing(u v)cosg(u v) =
sing u
cosg u sing v
cosg v
1 sing ucosg u
:sing v
cosg vve
sing(u v)cosg(u v) =
sing u: cosg v sing v: cosg ucosg u: cosg v sing u: sing v
dir. Esitligin her iki tarafndan pay ve paydalar esitlenirse,
sing(u v) = sing u: cosg v sing v: cosg u (5.2.4)
ve