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數學基礎:角度,弧度,三角函式

角度與弧度

角度概念:

公共端點的兩條射線組成的圖形叫做角,這個公共點叫做角的頂點,這兩條射線叫做角的邊。
在平面內,一條射線繞它的端點旋轉有兩個相反的方向,逆時針旋轉的角叫做正角,順時針旋轉的角叫做負角。沒有旋轉叫做零角

弧度概念:

角是由射線繞它的端點旋轉而形成的,在旋轉的過程中,射線上的任一點必然形成一條圓弧。不同點形成的圓弧的長度是不同的,但同一圓心角所對的弧與它所在圓的半徑的比值是固定的,所以可以通過圓的半徑作為單位去度量弧。

角度制:

把圓周360等分,一分是1度,60分等於1度,60秒等於1分。

例如:333°33′33″

弧度制:

長度等於半徑長的圓弧所對的圓心角叫做1弧度的角。

例如:在半徑為r的圓中,弧長為l的弧所對圓心角為α,則α=lr

為什麼要分角度制與弧度制:

就是為了使每個角都有唯一的一個實數(角度數或弧度數)與它對應;反過來,每一個實數也都有唯一的一個角和它對應。

例如:因為角度制是60進位制,遇到35°6′這樣的角,應該把它化為10進位制的數值35.1°。但是弧度數就
不存在這個問題,因為弧度數是十進位制的實數。

實數:實數包括有理數和無理數。其中無理數就是無限不迴圈小數,有理數就包括整數和分數。實數直觀地定義為和數軸上的點一一對應的數。

常見的弧度:

360°=2π,180°=π,90°=π2,0°=0。

三角函式

三角函式定義:

圖1
如上圖所示:

正弦:sin α = yr

餘弦:cos α = xr

正切:tan α = yx

正割:sec α = 1cosα = rx

餘割:csc α = 1sinα = ry

餘切:cot α = 1tanα = xy

簡單關係式:

sin²α + cos²α = 1

tan α = sinαcosα

cos(α-β) = cosα·cosβ+sinα·sinβ

sin(α+β) = sinα·cosβ+cosα·sinβ

sin(α-β) = sinα·cosβ-cosα·sinβ

tan(α+β) = tanα+tanβ1tanαtanβ

tan(α-β) = tanαtanβ1+tanαtanβ

sin2α = 2sinα·cosα

cos2α = cos²α-sin²α = 1-2sin²α = 2cos²α - 1

tan2α = 2tanα1tanα

cosα·cosβ = 12[cos(α+β)+cos(α-β)]

sinα·sinβ = 12[cos(α-β)-cos(α+β)]

sinα·cosβ = 12[sin(α+β)+sin(α-β)]

cosx+cosy = 2·cosx+y2·cosxy2

cosx-cosy = -2·sinx+y2·sinxy2

sinx+siny = 2·sinx+y2·cosxy2

sinx-siny = 2·cosx+y2·sinxy2

sin²α=1cos2α2

cos²α=1+cos2α2