Окружность sin cos: Тригонометрические функции на единичной окружности. Синус и косинус — урок. Алгебра, 10 класс.

ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ • Большая российская энциклопедия

ТРИГОНОМЕТРИ́ЧЕСКИЕ ФУ́НКЦИИ, эле­мен­тар­ные функ­ции си­нус, ко­си­нус, тан­генс, ко­тан­генс, се­канс, ко­се­канс. Обо­зна­ча­ют­ся со­от­вет­ст­вен­но $\sin x$, $\cos x$, $\text{tg}\, x$, $\text{ctg}\, x$, $\sec x$, $\text{cosec}\, x$. Ис­поль­зу­ют­ся и др. обо­зна­че­ния, напр. $\tan x$, $\cot x$, $\text{cotg}\,x$, $\text{ctn}\,x$.

Пусть $A$ – точ­ка ок­руж­но­сти еди­нич­но­го ра­диу­са с цен­тром в на­ча­ле ко­ор­ди­нат и $α$ – угол ме­ж­ду осью абс­цисс и век­то­ром $OA$, от­счи­ты­вае­мый от по­ло­жи­тель­но­го на­прав­ле­ния оси абс­цисс (рис. 1). При этом ес­ли от­счёт ве­дёт­ся про­тив ча­со­вой стрел­ки, то ве­ли­чи­на уг­ла счи­та­ет­ся по­ло­жи­тель­ной, а ес­ли по ча­со­вой стрел­ке – от­ри­ца­тель­ной. Ес­ли ($x_α$,$y_α$) – де­кар­то­вы пря­мо­уголь­ные ко­ор­ди­на­ты точ­ки $A$, то Т. ф. си­нус и ко­си­нус оп­ре­де­ля­ют­ся как $$\sin α=y_α,\,\,\cos α=x_α,$$ Ос­таль­ные Т. ф. оп­ре­де­ля­ют­ся ра­вен­ст­ва­ми$$\text{tg}\,α=\frac{\sin α}{\cos α},\,\text{ctg}\,α=\frac{\cos α}{\sin α},\\ \text{sec}\,α=\frac{α}{\cos α},\,\,\text{cosec}\,α=\frac{1}{\sin α}. $$

Угол мо­жет из­ме­рять­ся как в (уг­ло­вых) гра­ду­сах, так и в ра­диа­нах и из­ме­ня­ет­ся от $–∞$ до $+∞$. Ча­ще ис­поль­зу­ет­ся ра­ди­ан­ное из­ме­ре­ние, при этом обо­зна­че­ние ра­ди­ан опус­ка­ет­ся и Т. ф. счи­та­ют­ся функ­ция­ми чи­сло­во­го ар­гу­мен­та. При ра­ди­ан­ном из­ме­ре­нии счи­та­ет­ся, что α есть взя­тая с со­от­вет­ст­вую­щим зна­ком дли­на ду­ги еди­нич­ной ок­руж­но­сти, со­еди­няю­щей точ­ки (1, 0) и $A$, при этом до­пус­ка­ет­ся, что эта ду­га, пре­ж­де чем за­кон­чить­ся в точ­ке $A$, мо­жет неск. раз на­ма­ты­вать­ся на ок­руж­ность. Точ­ку $A$ на­зы­ва­ют ещё точ­кой $α$, при этом нуж­но иметь в ви­ду, что чис­лам $α$ и $α+2kπ$, $k=0,±1,±2,…,$ со­от­вет­ст­ву­ет од­на и та же точ­ка еди­нич­ной ок­руж­но­сти. Ино­гда точ­ки этой ок­руж­но­сти де­лят на чет­вер­ти, при этом в I чет­вер­ти ок­руж­но­сти на­хо­дят­ся точ­ки, для ко­то­рых $2kπ < α < 2kπ+π/2$, во II чет­вер­ти – точ­ки, для ко­то­рых $2kπ+π/2 < α < 2kπ+π,$ в III чет­вер­ти – точ­ки, для ко­то­рых $2kπ+π < α < 2kπ+3π/2$, в IV чет­вер­ти – точ­ки, для ко­то­рых $2kπ+3π/2 < α < 2kπ+2π$, $k=0,±1,±2,. ..$.

Для уг­лов, ве­ли­чи­ны ко­то­рых ле­жат ме­ж­ду 0 и $π/2$, зна­че­ния Т. ф. мож­но оп­ре­де­лять как от­но­ше­ния сто­рон пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка. На рис. 2 по­ка­зан пря­мо­уголь­ный тре­уголь­ник с ка­те­та­ми $a$, $b$ и ги­по­те­ну­зой $c$. Для уг­ла $α$, про­ти­во­ле­жа­ще­го ка­те­ту $a$, спра­вед­ли­вы ра­вен­ст­ва $$\sin α=a/c,\,\cos α=b/c,\,\text{tg}\,α=a/b,\\ \text{ctg}\,α=b/a,\,\text{sec}\,α=c/b,\,\text{cosec}\,α=c/a.$$

На рис. 3 по­ка­за­но пред­став­ле­ние Т. ф. как от­рез­ков, свя­зан­ных с еди­нич­ной ок­руж­но­стью:$$\sin α=AB,\,\cos α=OB,\,\text{tg}\,α=CD,\\ \text{ctg}\,α=EF, \text{sec}\,α=OC,\,\text{cosec}\,α=OF$$ (рим­ские циф­ры I–IV на рис. 3 обо­зна­ча­ют чет­вер­ти еди­нич­ной ок­руж­но­сти). С эти­ми от­рез­ка­ми свя­за­но про­ис­хо­ж­де­ние на­зва­ний Т. ф. Так, лат. сло­во «tan­gens» оз­на­ча­ет ка­саю­щий­ся ($\text{tg}\,α$ изо­бра­жа­ет­ся от­рез­ком $CD$ ка­са­тель­ной к ок­руж­но­сти), «secans» – се­ку­щая ($\text{sec}\,α$ изо­бра­жа­ет­ся от­рез­ком $OC$ се­ку­щей к ок­руж­но­сти. Назв. «си­нус» (лат. sinus – па­зу­ха) – пе­ре­вод араб. сло­ва «джайб», яв­ляю­ще­го­ся, по-ви­ди­мо­му, ис­ка­же­ни­ем санскр. сло­ва «джи­ва» (букв. – те­ти­ва лу­ка), ко­то­рым инд. ма­те­ма­ти­ки обо­зна­ча­ли си­нус ($\sin α$ изо­бра­жа­ет­ся от­рез­ком $AB$). На­зва­ния «ко­си­нус», «ко­тан­генс», «ко­се­канс» про­ис­хо­дят от сокр. сло­ва «complementi» (до­пол­не­ние). Напр., «ко­си­нус» – от «complementi sinus» (си­нус до­пол­не­ния). Это свя­за­но с тем, что $\cos α$, $\text{ctg}\,α$, $\text{cosec}\,α$ рав­ны со­от­вет­ст­вен­но си­ну­су, тан­ген­су и се­кан­су ар­гу­мен­та, до­пол­няю­ще­го $α$ до $π/2$: $$\cos α=\sin(π/2-α),\,\text{ctg}\,α=\text{tg}\,(π/2-α),\\ \text{cosec}\,α=\sec(π/2-α).$$

Т. ф. се­канс и ко­се­канс ис­поль­зу­ют­ся ред­ко, обыч­но их сра­зу вы­ра­жа­ют че­рез си­нус и ко­си­нус по фор­му­лам$$\text{sec}\,α=1/\cos α,\,\text{cosec}\,α=1/\sin α,$$по­это­му в даль­ней­шем они не уча­ст­ву­ют.

Т. ф. sinα и cosα оп­ре­де­ле­ны при всех дей­ст­ви­тель­ных α, мно­же­ст­во зна­че­ний этих функ­ций – от­ре­зок [–1, 1]. Функ­ция $\text{tg}\,α$ оп­ре­де­ле­на при всех дей­ст­ви­тель­ных α та­ких, что $α≠π/2+kπ$, $k=0,±1,±2,…$. Функ­ция $\text{ctg}\,α$ оп­ре­де­ле­на при всех дей­ст­ви­тель­ных α та­ких, что $α≠kπ$, $k=0,±1,±2,…$. Мно­же­ст­вом зна­че­ний функ­ций тан­генс и ко­тан­генс яв­ля­ет­ся мно­же­ст­во всех дей­ст­ви­тель­ных чи­сел.

Все Т. ф. яв­ля­ют­ся пе­рио­дич. функ­ция­ми. Наи­мень­ший по­ло­жи­тель­ный пе­ри­од функ­ций си­нус и ко­си­нус ра­вен $2π$, т. е. для лю­бо­го дей­ст­ви­тель­но­го $α$ $$\sin(α+2π)=\sin α,\,\cos(α+2π)=cos α,$$наи­мень­ший по­ло­жи­тель­ный пе­ри­од функ­ций тан­генс и ко­тан­генс ра­вен $π$, т. е. для лю­бо­го $α$ из об­лас­тей их оп­ре­де­ле­ния$$\text{tg}(α+π)=\text{tg} α,\,\text{ctg}(α+π)=\text{ctg} α.$$ Гра­фик функ­ции си­нус см. в ст. Си­ну­сои­да, гра­фик функ­ции ко­си­нус по­лу­ча­ет­ся сдви­гом си­ну­сои­ды вле­во на ве­ли­чи­ну $π/2$. Гра­фик функ­ции тан­генс – тан­ген­сои­да – при­ве­дён на рис. 4, гра­фик функ­ции ко­тан­генс при­ве­дён на рис.  5, он по­лу­ча­ет­ся зер­каль­ным от­ра­же­ни­ем тан­ген­сои­ды от­но­си­тель­но оси абс­цисс и сдви­гом вле­во на $π/2$. Функ­ция $\sin α$ по­ло­жи­тель­на в I и II чет­вер­тях еди­нич­ной ок­руж­но­сти, в др. чет­вер­тях она от­ри­ца­тель­на. Функ­ция $\cos α$ по­ло­жи­тель­на в I и IV чет­вер­тях, в др. чет­вер­тях она от­ри­ца­тель­на. Функ­ции $\text{tg} α$ и $\text{ctg} α$ по­ло­жи­тель­ны в I и III чет­вер­тях, в др. чет­вер­тях они от­ри­ца­тель­ны. Функ­ция $\sin α$ воз­рас­та­ет в I и IV чет­вер­тях, в др. чет­вер­тях она убы­ва­ет. Функ­ция $\cos α$ воз­рас­та­ет в III и IV чет­вер­тях, в др. чет­вер­тях она убы­ва­ет. Функ­ция $\text{tg}\,α$ воз­рас­та­ет во всех ин­тер­ва­лах, где она оп­ре­де­ле­на. Функ­ция $\text{ctg}\,α$ убы­ва­ет во всех ин­тер­ва­лах, где она оп­ре­де­ле­на.

Зна­че­ния Т. ф. лю­бо­го ар­гу­мен­та мож­но вы­ра­зить че­рез Т. ф. ар­гу­мен­та, ле­жа­ще­го в I чет­вер­ти. Для это­го нуж­но ис­ход­ный ар­гу­мент пред­ста­вить в ви­де $2kπ+β$, где $0 ⩽ β < 2π$, а $k$ – це­лое число, и вос­поль­зо­вать­ся ра­вен­ст­вом $f(2kπ+β)=f(β)$, где $f$ – лю­бая из Т.  ф. За­тем, ес­ли $β$ не ле­жит в I чет­вер­ти, нуж­но вос­поль­зо­вать­ся фор­му­ла­ми при­ве­де­ния, ко­то­рые да­ют зна­че­ния Т. ф. ар­гу­мен­та $β$, $π/2 < β < 2π$, че­рез зна­че­ния Т. ф. ар­гу­мен­та $α$, $0 < α < π/2$. Эти фор­му­лы да­ны в таб­ли­це:

$β$$\sin β$$\cos β$$\text{tg}\,β$$\text{ctg}\,β$
$π/2-α$$\cos α$$\sin α$$\text{ctg}\,α$$\text{tg}\,α$
$π/2+α$$\cos α$$-\sin α$$-\text{ctg}\,α$$-\text{tg}\,α$
$π-α$$\sin α$$-\cos α$$-\text{tg}\,α$$\text{ctg}\,α$
$π+α$$-\sin α$$-\sin α$$\text{ctg}\,α$$\text{tg}\,α$
$3π/2-α$$-\cos α$$\sin α$$-\text{ctg}\,α$$-\text{tg}\,α$
$2π-α$$-\sin α$$\cos α$$-\text{tg}\,α$$-\text{ctg}\,α$

Для не­ко­то­рых зна­че­ний ар­гу­мен­та зна­че­ния Т.  ф. мож­но най­ти из гео­мет­рич. со­об­ра­же­ний. Так, $$\sin 0 = \cos \frac{π}{2} = \text{tg}\,0=0,$$ $\text{ctg}\,0$ не су­ще­ст­ву­ет;$$\sin\frac{π}{6}=\cos\frac{π}{3}=\frac{1}{2};\\ \text{tg}\,\frac{π}{6}=\text{ctg}\,\frac{π}{3}=\frac{\sqrt{3}}{3}\approx0,5774;\\ \sin\frac{π}{4}=\cos\frac{π}{4}=\frac{\sqrt{2}}{2}\approx 0,7071,\\ \text{tg}\, \frac{π}{4}=\text{ctg}\,\frac{π}{4}=1;\\ \sin\frac{π}{3}=\cos\frac{π}{6}=\frac{\sqrt{3}}{2}\approx 0,8660,\\ \text{tg}\,\frac{π}{3}=\cos\frac{π}{6}=\sqrt{3}\approx 1,7322;\\ \sin\frac{π}{2}=\cos 0=1,\,\, \text{ctg}\,\frac{π}{2}=0,$$ $\text{tg}\,\frac{π}{2}$ не су­ще­ст­ву­ет.

Для лю­бо­го зна­че­ния ар­гу­мен­та зна­че­ния Т. ф. мож­но на­хо­дить с по­мо­щью их раз­ло­же­ния в сте­пен­ные ря­ды (см. ни­же).

Функ­ции $\sin nα$ и $\cos nα$ при лю­бом на­ту­раль­ном $n$ мож­но на­хо­дить с по­мо­щью Му­ав­ра фор­му­лы, вы­ра­жая их че­рез мно­го­чле­ны от $\sin α$ и $\cos α$.

Наи­бо­лее важ­ные со­от­но­ше­ния ме­ж­ду Т. ф. од­но­го ар­гу­мен­та: $$\sin^2α+\cos^2α=1,\,\,\text{tg}\,α\,\text{ctg}\,α=1;\\ 1+\text{tg}^2\,α=\frac{1}{\cos^2α},\,\,1+\text{ctg}^2α=\frac{1}{\sin^2α}. n\arcsin a+kπ,\\ α=±\arccos a+2kπ,\,k=0,±1,±2,…\,.$$ Ре­ше­ния урав­не­ний $\text{tg}\,α=a$, $\text{ctg}\,α=a$ для лю­бо­го дей­ст­ви­тель­но­го $a$ суть $$α=\text{arctg}\,a+kπ,\,α=\text{arcctg}\,a+kπ,\,k=0,±1,±2,…\,.$$

Т. ф. оп­ре­де­ля­ют­ся так­же для ком­плекс­ных зна­че­ний ар­гу­мен­та как ана­ли­тич. про­дол­же­ния Т. ф. дей­ст­ви­тель­но­го ар­гу­мен­та.

Т. ф. поя­ви­лись в свя­зи с ис­сле­до­ва­ния­ми в ас­тро­но­мии и гео­мет­рии. Со­от­но­ше­ния от­рез­ков в тре­уголь­ни­ке и ок­руж­но­сти, яв­ляю­щие­ся, по су­ще­ст­ву, Т. ф., встре­ча­ют­ся уже в ра­бо­тах ма­тема­ти­ков Древ­ней Гре­ции – Евк­ли­да, Ар­хи­ме­да, Апол­ло­ния Перг­ско­го и др. Од­на­ко эти со­от­но­ше­ния не яв­ля­ют­ся у них са­мо­сто­ят. объ­ек­том ис­сле­до­ва­ния, так что Т. ф. как та­ко­вые ими не изу­ча­лись. Т. ф. рас­смат­ри­ва­лись как от­рез­ки и в та­ком ви­де при­ме­ня­лись Ари­стар­хом Са­мос­ским, Гип­пар­хом, Ме­не­ла­ем и Пто­ле­ме­ем при ре­ше­нии сфе­рич. тре­уголь­ни­ков. Пто­ле­мей со­ста­вил пер­вую таб­ли­цу хорд для ост­рых уг­лов че­рез 30´ с точ­но­стью до 10–6. Это бы­ла пер­вая таб­ли­ца си­ну­сов. Фор­му­лы пре­об­ра­зо­ва­ния сумм Т. ф. в про­из­ве­де­ния вы­во­ди­лись Ре­гио­мон­та­ном и Дж. Не­пе­ром в свя­зи с изо­бре­те­ни­ем по­след­ним ло­га­риф­мов (1614). Ре­гио­мон­тан дал таб­лицу си­ну­сов че­рез 1´. Раз­ло­же­ния Т. ф. в сте­пен­ные ря­ды по­лу­че­ны И. Нью­то­ном (1669). В совр. фор­му тео­рию Т. ф. при­вёл Л. Эй­лер (18 в.), ко­то­рый пред­ло­жил и при­ня­тую ны­не сим­во­ли­ку.

Mathway | Популярные задачи

1Найти точное значениеsin(30)
2Найти точное значениеsin(45)
3Найти точное значениеsin(30 град. )
4Найти точное значениеsin(60 град. )
5Найти точное значениеtan(30 град. )
6Найти точное значениеarcsin(-1)
7Найти точное значениеsin(pi/6)
8Найти точное значениеcos(pi/4)
9Найти точное значениеsin(45 град. )
10Найти точное значениеsin(pi/3)
11Найти точное значениеarctan(-1)
12Найти точное значениеcos(45 град. )
13Найти точное значениеcos(30 град.
)
14Найти точное значениеtan(60)
15Найти точное значениеcsc(45 град. )
16Найти точное значениеtan(60 град. )
17Найти точное значениеsec(30 град. )
18Найти точное значениеcos(60 град. )
19Найти точное значениеcos(150)
20
Найти точное значение
sin(60)
21Найти точное значениеcos(pi/2)
22Найти точное значениеtan(45 град. )
23Найти точное значениеarctan(- квадратный корень из 3)
24Найти точное значениеcsc(60 град. )
25Найти точное значениеsec(45 град. )
26Найти точное значение
csc(30 град. )
27Найти точное значениеsin(0)
28Найти точное значениеsin(120)
29Найти точное значениеcos(90)
30Преобразовать из радианов в градусыpi/3
31Найти точное значениеtan(30)
32Преобразовать из градусов в радианы45
33Найти точное значениеcos(45)
34Упроститьsin(theta)^2+cos(theta)^2
35Преобразовать из радианов в градусыpi/6
36Найти точное значениеcot(30 град. )
37Найти точное значениеarccos(-1)
38Найти точное значениеarctan(0)
39Найти точное значениеcot(60 град. )
40Преобразовать из градусов в радианы30
41Преобразовать из радианов в градусы(2pi)/3
42Найти точное значениеsin((5pi)/3)
43Найти точное значениеsin((3pi)/4)
44Найти точное значениеtan(pi/2)
45Найти точное значениеsin(300)
46Найти точное значениеcos(30)
47Найти точное значениеcos(60)
48Найти точное значениеcos(0)
49Найти точное значениеcos(135)
50Найти точное значениеcos((5pi)/3)
51Найти точное значениеcos(210)
52Найти точное значениеsec(60 град. )
53Найти точное значениеsin(300 град. )
54Преобразовать из градусов в радианы135
55Преобразовать из градусов в радианы150
56Преобразовать из радианов в градусы(5pi)/6
57Преобразовать из радианов в градусы(5pi)/3
58Преобразовать из градусов в радианы89 град.
59Преобразовать из градусов в радианы60
60Найти точное значениеsin(135 град. )
61Найти точное значениеsin(150)
62Найти точное значениеsin(240 град. )
63Найти точное значениеcot(45 град. )
64Преобразовать из радианов в градусы(5pi)/4
65Найти точное значениеsin(225)
66Найти точное значениеsin(240)
67Найти точное значениеcos(150 град. )
68Найти точное значениеtan(45)
69Вычислитьsin(30 град. )
70Найти точное значениеsec(0)
71Найти точное значениеcos((5pi)/6)
72Найти точное значениеcsc(30)
73Найти точное значениеarcsin(( квадратный корень из 2)/2)
74Найти точное значение tan((5pi)/3)
75Найти точное значениеtan(0)
76Вычислитьsin(60 град. )
77Найти точное значениеarctan(-( квадратный корень из 3)/3)
78Преобразовать из радианов в градусы(3pi)/4
79Найти точное значениеsin((7pi)/4)
80Найти точное значениеarcsin(-1/2)
81Найти точное значениеsin((4pi)/3)
82Найти точное значениеcsc(45)
83Упроститьarctan( квадратный корень из 3)
84Найти точное значениеsin(135)
85Найти точное значениеsin(105)
86Найти точное значениеsin(150 град. )
87Найти точное значениеsin((2pi)/3)
88Найти точное значениеtan((2pi)/3)
89Преобразовать из радианов в градусыpi/4
90Найти точное значениеsin(pi/2)
91Найти точное значениеsec(45)
92Найти точное значениеcos((5pi)/4)
93Найти точное значениеcos((7pi)/6)
94Найти точное значениеarcsin(0)
95Найти точное значениеsin(120 град. )
96Найти точное значениеtan((7pi)/6)
97Найти точное значениеcos(270)
98Найти точное значениеsin((7pi)/6)
99Найти точное значениеarcsin(-( квадратный корень из 2)/2)
100Преобразовать из градусов в радианы88 град.

python 2.7 — Рисование круга с помощью cos() sin(), без повторяющихся пикселей, без пробелов?

спросил

5 лет, 8 месяцев назад

Изменено 1 год, 10 месяцев назад

Просмотрено 2к раз

Мне интересно нарисовать круг разного радиуса с помощью функций sin() и cos().

Существует ли золотое правило для увеличения радианов, чтобы не было нескольких графиков в одном и том же месте и не было пробелов в круге, нарисованном на пиксельном дисплее?

 х = cos(r) * радиус
у = грех (r) * радиус
р = р + с
 

Я предполагаю, что s как-то связан с делением 2 × PI на число, полученное из радиуса?

Я уверен, что это либо очень просто, либо невозможно из-за ограничений вычислений с плавающей запятой.

Спасибо за внимание

Энтони

  • питон-2.7
  • тригонометрия

1

Длина дуги равна просто s = r * delta_fi , где r — радиус окружности, fi — угол, а delta_fi — изменение угла.

Проекция этой дуги на ось x равна delta_x = s * sin(fi) , а на ось y — delta_y = s * cos(fi)

Вам нужен такой delta_fi , что либо delta_x , либо delta_y равно 1.

Очевидно, задача симметрична, и мы можем решить ее для fi от -45° до 350 delta 45° и для 3 delta 45° до 45° 3. а затем применить то же решение в других квадрантах. Имеем:

r * delta_fi * cos(fi) = 1

Отсюда:

delta_fi = 1/cos(fi)/r

Координаты окружности действительно могут быть полностью определены с помощью тригонометрической функций синуса и косинуса:

x = cos(угол)

y = sin(угол)

Если радиус имеет любое значение, отличное от 1 (которое определяет единичную окружность), основные принципы тригонометрических функций все еще применяются и , поэтому можно вывести следующие уравнения:

x = cos(угол) * радиус

y = sin(угол) * радиус

Чтобы реализовать это в Python (с любезной помощью Numpy), все что необходимо в дополнение к тому, что мы уже определили, это подходящий вектор (или одномерный массив) для угла, который будет оцениваться функцией x и y.

 импортировать numpy как np
r = 2 # Произвольное значение радиуса
angle = np.linspace(0, 2*np.pi, 1000) # Вектор, покрывающий все углы от
                                      # от 0 до 2*pi (полный круг в радианах)
                                      # с произвольным количеством
                                      # элементов, в данном примере 1000
х = np.cos(угол)*r
y = np.sin(угол)*r
 

При построении этого круга не забудьте подогнать размер фигуры под квадрат, иначе круг будет искажен.

 импортировать matplotlib.pyplot как plt
plt.figure(figsize=(3, 3))
plt.plot(x, y)
 

1

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Юнит Круг | Brilliant Math & Science Wiki

Акшай Ядав, Энди Хейс, Ареян Манзур, и

способствовал

Содержимое
  • Отношение к прямоугольным треугольникам
  • Углы в единичной окружности
  • Координаты в единичном круге
  • Специальные углы на единичной окружности

Каждая точка на единичной окружности соответствует прямоугольному треугольнику с вершинами в начале координат и точкой на единичной окружности. Длины катетов прямоугольного треугольника равны абсолютным значениям координат xxx и yyy соответственно.

Этот прямоугольный треугольник используется для применения тригонометрических соотношений.

sin ⁡ (θ) = противоположная гипотенуза = bccos⁡ (θ) = смежная гипотенуза = актан ⁡ (θ) = противоположная смежная = ba \begin {массив} {rll} \ sin (\ theta) & = \ frac {\ text {напротив}} {\ text {гипотенуза}} & = \ frac {b} {c} \\ \\ \ cos (\ theta) & = \ frac {\ text {смежный}} {\ text {гипотенуза}} & = \ frac {a} {c} \\ \\ \ tan (\ theta) & = \ frac {\ text {напротив}} {\ text {смежно}} & = \ frac {b} {a} \\ \\ \end{массив}sin(θ)cos(θ)tan(θ)​=hypotenuseopposite​=hypotenuseadjacent​=adjacentopposite​=cb​=ca​=ab​​ 9Угол \circ∘ равен 14\frac{1}{4}41​ пути по окружности, что будет равно 2π4=π2.\frac{2\pi}{4}=\frac{\pi} {2}.42π​=2π​.

Некоторые возможные значения θ\thetaθ перечислены ниже вместе с соответствующими значениями синуса и косинуса.

мера угла, θsin⁡θcos⁡θ001π61232π42222π33212π210 \начать{массив} { | с | с | с | } \hline \text{мера угла, } \theta & \sin \theta & \cos \theta\\ \hline 0 и 0 и 1 \\ \hline \dfrac{\pi}{6} & \dfrac{1}{2} & \dfrac{\sqrt{3}}{2} \\ \hline \ dfrac {\ pi} {4} & \ dfrac {\ sqrt {2}} {2} & \ dfrac {\ sqrt {2}} {2} \\ \hline \dfrac{\pi}{3} & \dfrac{\sqrt{3}}{2} & \dfrac{1}{2} \\ \hline \dfrac{\pi}{2} & 1 & 0 \\ \hline \end{массив} мера угла, θ06π​4π​3π​2π​​sinθ021​22​​23​​1​cosθ123​​22​​21​0​​

Тригонометрия, с которой мы уже знакомы, основана только на прямоугольных треугольниках и острых углах. Однако с помощью Unit Circle мы можем расширить наше понимание тригонометрических функций, а также познакомиться с использованием неострых углов.

Дополнительную информацию о круговой системе измерения углов можно найти на ее вики-странице.

Угол на единичной окружности всегда измеряется от положительной оси ххх с вершиной в начале координат. Измеряется до точки на единичной окружности. Луч, начинающийся в начале координат и содержащий точку единичной окружности, называется 9-м.\circ,2πrad=360∘, любые градусы можно перевести в радианы и наоборот.

Пусть ddd будет измерением угла в градусах, а rrr будет измерением того же самого угла в радианах.

r=πd180r = \frac{\pi d}{180}r=180πd​

d=180rπd = \frac{180r}{\pi}d=π180r​

Прямоугольный треугольник AOBAOBAOB с прямым углом при AAA лежит на декартовой плоскости так, что OA‾\overline{OA}OA лежит на оси xxx , точка OOO лежит в начале координат, а точка BBB лежит в любом месте единичной окружности. Обратите внимание, что OB=1OB=1OB=1 единиц.

Тригонометрические функции синуса и косинуса приведены ниже. При определении этих функций в терминах единичного круга возможны отрицательные длины. Если OA‾\overline{OA}OA расположен вдоль отрицательной оси xxx, то OAOAOA считается отрицательным. Аналогично, если AB‾\overline{AB}AB простирается ниже оси xxx, то ABABAB считается отрицательным.

sin⁡(θ)=противоположная гипотенуза=ABOB=AB1=ABcos⁡(θ)=прилежащая гипотенуза=OAOB=OA1=OA. \begin{выровнено} \ sin (\ theta) &= \ frac {\ text {напротив}} {\ text {гипотенуза}} = \ frac {AB} {OB} = \ frac {AB} {1} = AB \\ \cos (\theta) &= \frac{\text{смежный}}{\text{гипотенуза}} = \frac{OA}{OB} = \frac{OA}{1} = OA. \end{align}sin(θ)cos(θ)​=hypotenuseopposite​=OBAB​=1AB​=AB=hypotenuseadjacent​=OBOA​=1OA​=OA.​

По этому соглашению синус угла считается координатой yyy точки на единичной окружности, заданной этим углом. Точно так же косинус угла считается xxx-координатой точки на единичной окружности, заданной этим углом. В общем, чтобы вычислить синус или косинус любого угла θ,\theta,θ, посмотрите на координаты точки на единичной окружности, образованной этим углом.

Основная статья: Специальные углы на единичной окружности

Специальные углы — это углы на единичной окружности, координаты которых известны.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *