三角函数基本概况


发布日期 : 2016-10-24 14:05:05 UTC

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三角函数

三角函数是数学中常见的一类关于角度的函数。也可以说以角度为自变量,角度对应任意两边的比值为因变量的函数叫三角函数,三角函数将直角三角形的内角和它的两个边长度的比值相关联,也可以等价地用与单位圆有关的各种线段的长度来定义。三角函数在研究三角形和圆等几何形状的性质时有重要作用,也是研究周期性现象的基础数学工具。在数学分析中,三角函数也被定义为无穷级限或特定微分方程的解,允许它们的取值扩展到任意实数值,甚至是复数值。

常见的三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数。在航海学、测绘学、工程学等其他学科中,还会用到如余切函数、正割函数、余割函数、正矢函数、余矢函数、半正矢函数、半余矢函数等其他的三角函数。不同的三角函数之间的关系可以通过几何直观或者计算得出,称为三角恒等式。

三角函数一般用于计算三角形中未知长度的边和未知的角度,在导航、工程学以及物理学方面都有广泛的用途。另外,以三角函数为模版,可以定义一类相似的函数,叫做双曲函数。常见的双曲函数也被称为双曲正弦函数、双曲余弦函数等等。三角函数(也叫做圆函数)是角的函数;它们在研究三角形和建模周期现象和许多其他应用中是很重要的。三角函数通常定义为包含这个角的直角三角形的两个边的比率,也可以等价的定义为单位圆上的各种线段的长度。更现代的定义把它们表达为无穷级数或特定微分方程的解,允许它们扩展到任意正数和负数值,甚至是复数值。

定义

直角三角形中

当平面上的三点A、B、C的连线,AB、AC、BC,构成一个直角三角形,其中∠ACB为直角。对∠BAC而言,对边(opposite)a=BC、斜边(hypotenuse)c=AB、邻边(adjacent)b=AC,则存在以下关系:

基本函数英文缩写表达式语言描述
正弦函数sinesina/c∠A的对边比斜边
余弦函数cosinecosb/c∠A的邻边比斜边
正切函数tangenttana/b∠A的对边比邻边
余切函数cotangentcotb/a∠A的邻边比对边
正割函数secantsecc/b∠A的斜边比邻边
余割函数cosecantcscc/a∠A的斜边比对边

变化情况

正弦值随着角度的增大(或减小)而增大(或减小) ,余弦值随着角度的增大(或减小)而减小(或增大) ;

正切值随着角度的增大(或减小)而增大(或减小) ,余切值随着角度的增大(或减小)而减小(或增大);

正割值随着角度的增大(或减小)而增大(或减小),余割值随着角度的增大(或减小)而减小(或增大)。

特殊角

在三角函数中,有一些特殊角,例如30°、45°、60°,这些角的三角函数值为简单单项式,计算中可以直接求出具体的值。

这些函数的值参见下表格:

角度15°30°45°60°90°120°135°150°180°270°
弧度0π/12π/6π/4π/3π/22π/33π/45π/6π3π/2
sin值0(√6-√2)/41/2√2/2√3/21√3/2√2/21/20-1
cos值1(√6+√2)/4√3/2√2/21/20-1/2-√2/2-√3/2-10
tan值02-√3√3/31√3-√3-1-√3/30
cot值2+√3√31√3/30-√3/3-1-√30