正弦、餘弦、正切、餘切、正割、餘割

2021-02-22 輕鬆學高等數學

       三角函數是一類重要的初等函數,最主要的有正弦、餘弦、正切、餘切、正割、餘割,這六類函數之間關係錯綜複雜,公式眾多,讓很多同學難以記憶,但三角函數在數學研究中異常重要,經常使用,比如在積分中的三角代換、一點處的切線斜率、向量的方向餘弦等。

        三角函數的名稱是怎麼來的?能否藉助於某個圖形快速記憶?當然可以!

角度與三角函數

‍三角函數是以角度(常用弧度)為自變量的函數,正弦、餘弦、正切、餘切、正割、餘割可以等價地用與單位圓有關的各種線段的長度來定義。三角函數在研究三角形和圓等幾何形狀的性質時有重要作用,也是研究周期性現象的基礎數學工具。

那麼,這些三角函數到底表示三角形中的哪些邊呢?‍

1.    正弦、餘弦

       這兩個函數最為常用,sinθ為正弦,角θ正對著的邊,為什麼稱為弦呢?因為它像弓的弦!

‍當然這裡正弦只有弓弦的一半。

餘弦是旁邊的弦的意思,在直角三角形中它是角θ一邊的直角邊。‍

2.    正切、餘切

‍       在下面的小直角在小直角三角形中,角θ正對的直角邊是正切tan,為什麼是正切?因為是在切線上。

      餘切cot在大直角三角形中,斜邊是由正切和餘切兩部分組成的。

3.正割、餘割

正割secθ是餘弦的倒數,邊AB的長度就是正割。為什麼叫正割呢?因為它是圓割線的一部分,並且是θ正對的邊。當然AC的長就是餘割了,cscθ是正弦的倒數。

三角函數

       通過上面的討論,我們可以把六個三角函數在一個三角形中用線段的長度來標示,三角形如下:

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