正弦、余弦和正切

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发布时间:2024-10-29 00:05

正弦、余弦和正切

三个函数,一个概念。

直角三角形

正弦、余弦和正切是 三角法 里的主要函数,它们是基于一个 直角三角形而建立的。

在探索这些函数之前,我们先给三角形的每条边一个名字:

三角形显示对边、邻边和斜边


"对边" 是在角 θ 的对面

"邻边" 是在角 θ 的旁边

"斜边" 是长的一边

对边、邻边和斜边例子

邻边 是在角的旁边

对边 是在角的对面

 

正弦、余弦和正切

正弦 (sine), 余弦 (cosine)正切 (tangent) (英语符号简写为 sin, costan) 是 直角三角形 边长的比

正弦=对边/斜边 余弦=邻边/斜边 正切=对边/邻边

对一个特定的角 θ 来说,不论三角形的大小,
这三个比是不变的

计算方法:

用一条边的长度除以另一条边的长度

例子: 35°的正弦是多少?

边长为 2.8、4.0和4.9  的三角形

用这三角形来算 (长度精确到一位小数):

sin(35°)   = 对边 / 斜边  
    = 2.8 / 4.9  
    = 0.57...  
       
cos(35°)   = 邻边 / 斜边  
    = 4.0 / 4.9  
    = 0.82……  
       
tan(35°)   = 对边 / 邻边  
    = 2.8 / 4.0  
    = 0.70……  

计算器-sin-cos-tan

好的计算器都会有 sin, cos 和 tan 的键,方便计算。你只需输入角度然后按键。

可是你还是要记得它们的意思!

用图来显示:

正弦=对边/斜边 余弦=邻边/斜边 正切=对边/邻边 个别图解

在这里练习 Sohcahtoa

怎样去记住? 想想,用这个怪怪的英文单词 "Sohcahtoa"

像这样:

Soh...

 

Sine = Opposite (对边) / Hypotenuse (斜边)

 

...cah...

 

Cosine = Adjacent (邻边) / Hypotenuse (斜边)

 

...toa

 

Tangent = Opposite (对边) / Adjacent (邻边)

 

去这页 sohcahtoa 了解更多。。。。。。 记住它,考试时会有用!

试试看!

试 试 看! 移动鼠标,不同的角(以弧度或度数为单位)对 正弦、余弦和正切的影响。

在这个动画里,斜边是 1,圆形是 单位圆。

请注意邻边和对边可以是负值,导致正弦、余弦和正切的值也可正可负。

例子

例子: 30° 的正弦、余弦和正切是什么?

传统的 30° 三角形的 斜边为 2、对边为 1 和邻边为 √3:

30 degree triangle

知道边长,便可以计算函数的值:

正弦

      sin(30°) = 1 / 2 = 0.5  

余弦

      cos(30°) = 1.732 / 2 = 0.866...  

正切

      tan(30°) = 1 / 1.732 = 0.577...  

(用计算器来检查答案!)

例子: 45° 的正弦、余弦和正切是什么?

传统的 45° 三角形有两条边长为 1,斜边为 √2:

45 度三角形

正弦

      sin(45°) = 1 / 1.414 = 0.707...  

余弦

      cos(45°) = 1 / 1.414 = 0.707...  

正切

      tan(45°) = 1 / 1 = 1  

为什么?

为什么这些函数重要?

因为当我们知道边长时,我们可以用它们来计算角度

同时,当我们知道角度时,我们也可以用它们来计算边长

三角例子

例子: 用 正弦函数 来计算 "d"

我们知道:

电缆与海底成 39° 的角

电缆长度为 30 米

我们求 "d" (垂直向下距离)。

这样开始:       sin 39° = 对边/斜边  
        sin 39° = d/30  
两边互换:       d/30 = sin 39°  
用计算器来求 sin 39°:       d/30 = 0.6293…  
两边乘以 30:       d = 0.6293… x 30  
        d = 18.88 计算结果保留两位小数。  

深度 "d" 是 18.88 m

习题

试试这个 纸上习题。计算 从 0° 到 360° 所有角的正弦,然后画个图表。这会帮助你了解这个相当简单的函数。

你也可以去 正弦、余弦和正切的图形看看。

不常见的函数

还有三个函数也是把一边除以另一边,不过我们不常用它们。

它们等于 1 除以 余弦1 除以 正弦1 除以 正切

正割 函数:

      sec(θ) = 斜边 / 邻边       (=1/cos)  

余割 函数:

      csc(θ) = 斜边 / 对边       (=1/sin)  

余切 函数:

      cot(θ) = 邻边 / 对边       (=1/tan)  

 

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