常见三角函数
在平面直角坐标系xOy中,从点O引出一条射线OP,设旋转角为θ,设OPr,P点的坐标为xy。在这个直角三角形中,y是θ的对边,x是θ的邻边,r是斜边,则可定义以下六种运算方法:
基本函数正弦函数余弦函数正切函数余切函数正割函数余割函数
英文Si
eCosi
eTa
ge
tCota
ge
tSeca
tCoseca
t
表达式si
θyrcosθxrta
θyxcotθxysecθrxcscθry
语言描述角α的对边比斜边角α的邻边比斜边角α的对边比邻边角α的邻边比对边角α的斜边比邻边角α的斜边比对边
注:ta
、cot曾被写作tg、ctg,现已不用这种写法。非常见三角函数除了上述六个常见的函数,还有一些不常见的三角函数,这些运算已趋于淘汰:
函数名正矢函数
与常见函数转化关系versi
θ1cosθ
f余矢函数半正矢函数半余矢函数外正割函数外余割函数
coversθ1si
θhaversθ1cosθ2hacoversθ1si
θ2exsecθsecθ1excscθcscθ1
单位圆定义六个三角函数也可以依据半径为1中心为原点的单位圆来定义。单位圆定义在实际计算上没有大的价值;实际上对多数角它都依赖于直角三角形。但是单位圆定义的确允许三角函数对所有正数和负数辐角都有定义,而不只是对于在0和π2弧度之间的角。它也提供了一个图像,把所有重要的三角函数都包含了。根据勾股定理,
三角函数单位圆的方程是:x2y21图像中给出了用弧度度量的一些常见的角。逆时针方向的度量是正角,而顺时针的度量是负角。设一个过原点的线,同x轴正半部分得到一个角θ,并与单位圆相交。这个交点的x和y坐标分别等于cosθ和si
θ。图像中的三角形确保了这个公式;半径等于斜边且长度为1,所以有si
θy1和cosθx1。单位圆可以被视为是通过改变邻边和对边的长度,但保持斜边等于1的一种查看无限个三角形的方式。对于大于2π或小于等于2π的角度,可直接继续绕单位圆旋转。在这种方式下,正弦和余弦变成了周期为2π的周期函数:对于任何角度θ和任何整数k。周期函数的最小正周期叫做这个函数的“基本周期”。正弦、余弦、正割或余割的基本周期是全圆,也就是2π弧度或360°;正切或余切的基本周期是半圆,也就是π弧度或180°。上面只有正弦和余弦是直接使用单位圆定义的,其他四个三角函数的定义如图所示。
f其他四个三角函数的定义在正切函数的图像中,在角kπ附近变化缓慢,而在接近角k12π的时候变化迅速。正切函数的图像在θk12π有垂直渐近线。这是因为在θ从左侧接进k12r