त्रिकोणमिति — Basic Trigonometry
Angles • Degree Measure • Radian Concept • sin • cos • tan • cot • sec • cosec
📋 Chapter Overview
यह Chapter क्या है?
त्रिकोणमिति (Trigonometry) गणित की वह शाखा है जिसमें कोणों और त्रिभुज की भुजाओं के बीच संबंधों का अध्ययन किया जाता है। Basic Trigonometry में विशेष रूप से कोण, कोण का मापन और त्रिकोणमितीय अनुपात महत्वपूर्ण हैं।
मुख्य Topics
- Angle और उसका प्रकार
- Degree Measure
- Radian Measure का आधार
- Right Angled Triangle
- sin θ
- cos θ
- tan θ
- cot θ
- sec θ
- cosec θ
- Reciprocal Relations
- Quotient Relations
- Standard Angles
- Quadrants और Sign
📚 Table of Contents
2. 🇮🇳 Exam Applicability Map
| Exam Category | Exam | Relevance | Official Syllabus Evidence | PYQ Evidence | Typical Level | Question Pattern |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SSC | SSC CGL | 🟢 Direct | Trigonometric Ratio, Degree/Radian Measures, Standard Identities और Heights & Distances syllabus में दिए गए हैं। | Official previous-paper repository/SSC papers में Mathematics component उपलब्ध है। Exact PYQ तभी Verified माना जाए जब paper-level question की पुष्टि हो। | Basic–Intermediate | Ratio, values, identities, simple application |
| Railway | RRB NTPC | 🟢 Direct | Official CEN में Mathematics में Geometry and Trigonometry शामिल है। | Official examination material उपलब्ध है; individual question को paper-level verification के बाद ही PYQ label दिया जाए। | Basic–Intermediate | Direct ratio/value/application questions |
| Defence | UPSC CDS | 🟢 Direct | Elementary Mathematics syllabus में Sine, Cosine, Tangent, standard values और simple trigonometric identities दिए गए हैं। | UPSC official previous-question-paper repository में CDS Elementary Mathematics papers उपलब्ध हैं। | Basic–Intermediate | Ratios, standard angles, identities, simple heights-distance |
| Defence | UPSC NDA/NA | 🟢 Direct | NDA Mathematics syllabus में angles and measures in degrees/radians, trigonometric ratios और identities शामिल हैं। | UPSC official repository में NDA Mathematics papers उपलब्ध हैं। | Intermediate–Advanced | Ratio, identities, angle measure, applications |
| UPSC | CSE Prelims | 🔴 Not Direct | General Studies syllabus में Basic Trigonometry अलग Mathematics topic के रूप में निर्धारित नहीं है। | इस Chapter को CSE Prelims का dedicated topic नहीं माना जाना चाहिए। | — | Dedicated trigonometry preparation आवश्यक नहीं |
| Engineering | UPSC ESE / Engineering Recruitment | Relevance संबंधित engineering discipline और notification पर निर्भर करती है। | Technical papers में mathematical/trigonometric use हो सकता है, पर recruitment-specific syllabus देखना आवश्यक है। | Intermediate–Advanced | Discipline-specific mathematical application | |
| Banking / Insurance | IBPS/SBI/LIC आदि | 🟠 Limited/Indirect | सामान्य aptitude syllabus में इस chapter का dedicated official evidence परीक्षा-विशेष notification पर निर्भर करता है। | इस Chapter को universal Banking PYQ topic नहीं मानना चाहिए। | — | यदि पूछा जाए तो basic quantitative application |
| State/Police/Other Recruitment | State-level exams | State notification/syllabus के अनुसार बदलता है। | Exam-specific paper verification आवश्यक है। | Basic–Intermediate | Simple ratio/value/application |
3. 🟢 Basic Concepts
3.1 Angle क्या है?
जब दो किरणें (Rays) एक समान प्रारंभिक बिंदु से निकलती हैं तो उनके बीच बनने वाले घुमाव को Angle (कोण) कहते हैं।
3.2 Angle के प्रमुख प्रकार
| कोण | माप | नाम |
|---|---|---|
| 0° | 0° | Zero Angle |
| 0° से अधिक और 90° से कम | 0° < θ < 90° | Acute Angle / न्यून कोण |
| 90° | 90° | Right Angle / समकोण |
| 90° से अधिक और 180° से कम | 90° < θ < 180° | Obtuse Angle / अधिक कोण |
| 180° | 180° | Straight Angle |
| 180° से अधिक और 360° से कम | 180° < θ < 360° | Reflex Angle |
| 360° | 360° | Complete Angle |
3.3 Right-Angled Triangle
जिस त्रिभुज में एक कोण 90° हो उसे समकोण त्रिभुज (Right-Angled Triangle) कहते हैं।
Hypotenuse / कर्ण
90° कोण के सामने वाली भुजा को Hypotenuse कहते हैं। यह समकोण त्रिभुज की सबसे लंबी भुजा होती है।
Perpendicular / लंब
चयनित कोण के सामने वाली भुजा को Opposite या Perpendicular कहा जा सकता है।
Base / आधार
चयनित कोण के साथ लगी, लेकिन Hypotenuse न होने वाली भुजा Adjacent या Base होती है।
मुख्य विचार
Trigonometric ratios किसी acute angle के संदर्भ में triangle की sides के अनुपात हैं।
4. 📖 Important Definitions
5. 🧠 Complete Concepts
5.1 Six Basic Trigonometric Ratios
| Ratio | Definition | याद रखने का तरीका |
|---|---|---|
| sin θ | Perpendicular / Hypotenuse | लंब / कर्ण |
| cos θ | Base / Hypotenuse | आधार / कर्ण |
| tan θ | Perpendicular / Base | लंब / आधार |
| cot θ | Base / Perpendicular | आधार / लंब |
| sec θ | Hypotenuse / Base | कर्ण / आधार |
| cosec θ | Hypotenuse / Perpendicular | कर्ण / लंब |
5.2 Reciprocal Relations
sin ↔ cosec
cos ↔ sec
tan ↔ cot
5.3 Quotient Relations
5.4 Pythagorean Relations
5.5 Standard Angle Concept
Competitive Exams में 0°, 30°, 45°, 60° और 90° के trigonometric values अत्यंत उपयोगी हैं।
| θ | 0° | 30° | 45° | 60° | 90° |
|---|---|---|---|---|---|
| sin θ | 0 | 1/2 | 1/√2 | √3/2 | 1 |
| cos θ | 1 | √3/2 | 1/√2 | 1/2 | 0 |
| tan θ | 0 | 1/√3 | 1 | √3 | परिभाषित नहीं |
| cot θ | परिभाषित नहीं | √3 | 1 | 1/√3 | 0 |
| sec θ | 1 | 2/√3 | √2 | 2 | परिभाषित नहीं |
| cosec θ | परिभाषित नहीं | 2 | √2 | 2/√3 | 1 |
5.6 Degree Measure
पूर्ण कोण को 360° माना जाता है। इसलिए:
कुछ उपयोगी संबंध:
5.7 Degree से Radian Conversion
उदाहरण:
5.8 Radian से Degree Conversion
उदाहरण:
5.9 Radian Concept
Circle में जब arc की लंबाई radius के बराबर होती है, तब centre पर बनने वाला angle 1 radian कहलाता है।
5.10 Quadrants और Sign
जब कोण 90° से आगे बढ़ता है तो अलग-अलग quadrants में trigonometric ratios के signs बदलते हैं।
| Quadrant | Angle Range | Positive Ratios |
|---|---|---|
| I | 0° से 90° | sin, cos, tan सभी |
| II | 90° से 180° | sin |
| III | 180° से 270° | tan |
| IV | 270° से 360° | cos |
यह sign याद रखने की सामान्य mnemonic है; इसका प्रयोग ratio के positive/negative sign के लिए करें।
5.11 Reference Angle का Basic Idea
बड़े कोणों के trigonometric values को कई प्रश्नों में उनके संबंधित acute reference angle से जोड़ा जाता है। लेकिन केवल quadrant देखकर sign सही रखना आवश्यक है।
6. ⚖️ Important Rules
Rule 1
tan θ तभी defined है जब cos θ ≠ 0.
Rule 2
cot θ तभी defined है जब sin θ ≠ 0.
Rule 3
sec θ = 1/cos θ, इसलिए cos θ = 0 होने पर sec θ undefined है।
Rule 4
cosec θ = 1/sin θ, इसलिए sin θ = 0 होने पर cosec θ undefined है।
Rule 5
Right triangle में selected acute angle के अनुसार Opposite और Adjacent side बदल सकती हैं।
Rule 6
Hypotenuse हमेशा 90° angle के सामने वाली side होती है।
7. 📐 Formula Section
| Formula | उपयोग | मुख्य सावधानी |
|---|---|---|
| sin θ = P/H | Perpendicular और Hypotenuse ज्ञात हों | 90° के सामने वाली side H है |
| cos θ = B/H | Base और Hypotenuse | Base selected angle पर निर्भर है |
| tan θ = P/B | Perpendicular और Base | B zero नहीं होना चाहिए |
| cot θ = B/P | Base और Perpendicular | P zero नहीं होना चाहिए |
| sec θ = H/B | Cos का reciprocal | cos θ ≠ 0 |
| cosec θ = H/P | Sin का reciprocal | sin θ ≠ 0 |
मुख्य संबंध
Pythagorean Relations
8. ⚡ Shortcuts & Tricks
SOH → Sin = Opposite / Hypotenuse
CAH → Cos = Adjacent / Hypotenuse
TOA → Tan = Opposite / Adjacent
Sin ↔ Cosec, Cos ↔ Sec, Tan ↔ Cot
0°, 30°, 45°, 60°, 90° के लिए numerator sequence:
√0/2, √1/2, √2/2, √3/2, √4/2
ऊपर के Sin sequence को उल्टा पढ़ें:
√4/2, √3/2, √2/2, √1/2, √0/2
Degree → Radian के लिए × π/180
Radian → Degree के लिए × 180/π
9. 📝 Solved Examples
यदि किसी समकोण त्रिभुज में किसी कोण θ के लिए Opposite = 3 और Hypotenuse = 5 है, तो sin θ क्या होगा?
sin θ = Opposite / Hypotenuse
= 3/5
Concept: SOH.
यदि Base = 4 और Hypotenuse = 5 है, तो cos θ ज्ञात कीजिए।
यदि sin θ = 3/5 है और θ acute angle है, तो cos θ ज्ञात कीजिए।
(3/5)² + cos²θ = 1
9/25 + cos²θ = 1
cos²θ = 16/25
क्योंकि θ acute है, cos θ positive होगा।
cos θ = 4/5.
60° को radians में बदलें।
= 60 × π/180
= π/3.
यदि tan θ = 3/4 है और θ acute है, तो sec θ का मान क्या होगा?
1 + (3/4)² = sec²θ
1 + 9/16 = 25/16
sec²θ = 25/16
θ acute होने से sec θ positive होगा।
sec θ = 5/4.
यदि cot θ = 7/24 है और θ acute है, तो cosec θ ज्ञात कीजिए।
1 + (7/24)² = cosec²θ
= 1 + 49/576
= 625/576
इसलिए cosec θ = 25/24, क्योंकि θ acute है।
10. 📝 PYQ Master Section
• UPSC official repository में NDA Mathematics और CDS Elementary Mathematics के previous papers उपलब्ध हैं।
• NDA official syllabus में angles in degrees/radians, trigonometric ratios और identities शामिल हैं।
• CDS official syllabus में sine, cosine, tangent, standard values और simple trigonometric identities शामिल हैं।
• SSC CGL official syllabus में trigonometric ratios, degree/radian measures, standard identities और related topics शामिल हैं।
• RRB NTPC official CEN में Mathematics के अंतर्गत Geometry and Trigonometry शामिल है।
PYQ Pattern Based Important Questions
11. 📊 PYQ Pattern Analysis
SSC Level
- Direct ratio questions
- Standard angle values
- Degree/radian
- Basic identities
- Simple application
Railway Level
- Elementary trigonometry
- Direct values
- Ratio-based questions
- Basic geometry connection
CDS Level
- Standard values
- Simple identities
- Trigonometric tables
- Basic heights and distances
NDA Level
- Degree/radian
- Trigonometric ratios
- Identities
- Applications
- Higher mathematical manipulation
12. 🎯 Practice Questions
Answer Key
Detailed Solutions
(4/5)² + cos²θ = 1
16/25 + cos²θ = 1
cos²θ = 9/25
θ acute है, इसलिए cos θ = 3/5.
1 + 25/144 = 169/144
sec θ = 13/12 क्योंकि θ acute है।
= 3π/2 × 180/π
= 270°.
13. 🧠 Concept Based Questions
14. 🔴 Advanced Level
14.1 Multi-Concept Example
यदि tan θ = 3/4 और θ acute है, तो sin θ + cos θ का मान ज्ञात करें।
P = 3k, B = 4k.
Pythagoras से H = 5k.
sin θ = 3/5
cos θ = 4/5
इसलिए:
sin θ + cos θ = 3/5 + 4/5 = 7/5.
14.2 Complementary Angle Connection
यदि sin 20° का मान ज्ञात है, तो cos 70° किसके बराबर होगा?
उत्तर: sin 20°
14.3 Advanced Trap
15. ❌ Common Mistakes
✅ सही: 90° के सामने वाली side ही Hypotenuse है।
✅ सही: tan θ = Perpendicular/Base.
✅ सही: sec θ = 1/cos θ.
✅ सही: cosec θ = 1/sin θ.
✅ सही: 180° = π radians.
✅ सही: 90° = π/2 radians.
✅ सही: tan 90° undefined है।
✅ सही: Quadrant के अनुसार ratio का sign निर्धारित करें।
16. 🏆 Exam-wise Strategy
SSC
पहले six ratios, standard values, degree/radian और basic identities मजबूत करें। Direct calculation और short application पर पकड़ बनाएं।
Railway
Basic formula, standard angles और elementary application को तेजी से solve करने का अभ्यास करें।
CDS
Standard values, simple identities, trigonometric tables और basic heights-distance concepts पर विशेष ध्यान दें।
NDA
Basic ratios के बाद identities, degree-radian, transformations और multi-step mathematical questions का अभ्यास करें।
State Exams / Police
संबंधित notification में Mathematics syllabus की पुष्टि करें। यदि Trigonometry शामिल हो तो standard values और direct ratios पहले करें।
Engineering Exams
Basic ratios के साथ mathematical manipulation और संबंधित technical syllabus की आवश्यक trigonometric applications पढ़ें।
Angles → Right Triangle → Six Ratios → Reciprocal → Quotient Relations → Standard Values → Degree/Radian → Quadrants → Identities → Heights & Distances.
17. ⚡ Quick Revision
Golden Ratios
sin θ = P/H
cos θ = B/H
tan θ = P/B
cot θ = B/P
sec θ = H/B
cosec θ = H/P
Reciprocal
sin ↔ cosec
cos ↔ sec
tan ↔ cot
Quotient
tan θ = sin θ/cos θ
cot θ = cos θ/sin θ
Important Identities
sin²θ + cos²θ = 1
1 + tan²θ = sec²θ
1 + cot²θ = cosec²θ
Conversion
180° = π radian
Degree → Radian: × π/180
Radian → Degree: × 180/π
Standard Angles
0°, 30°, 45°, 60°, 90° के sin, cos, tan values अवश्य याद करें।
18. 🏆 Final Revision Box
🔥 Golden Rules
- Hypotenuse = 90° के सामने वाली side.
- sin = P/H.
- cos = B/H.
- tan = P/B.
- cot = B/P.
- sec = H/B.
- cosec = H/P.
📌 Top Formulas
⚡ Top Tricks
- SOH-CAH-TOA
- sin ↔ cosec
- cos ↔ sec
- tan ↔ cot
- Degree → Radian = ×π/180
- Radian → Degree = ×180/π
🎯 Most Important Areas
- Six trigonometric ratios
- Standard angle values
- Degree and Radian conversion
- Reciprocal relations
- Quotient relations
- Pythagorean identities
- Quadrant signs
- Complementary-angle relations
- Basic heights and distances
⚠️ Last-Minute Exam Traps
- tan 90° undefined है।
- cot 0° undefined है।
- sec 90° undefined है।
- cosec 0° undefined है।
- Acute angle की स्थिति में square root लेते समय positive value लें।
- Degree और radian को बिना conversion के आपस में compare न करें।
🏆 One-Line Revision
Angle समझो → Right Triangle पहचानो → P/B/H तय करो → Ratio लगाओ → Standard Value/Identity से Verify करो।