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正弦

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正弦(sine),数学术语,在直角三角形中,任意一锐角∠A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sinA(由英语sine一词简写得来),即sinA=∠A的对边/斜边。

古代说法,正弦是股与弦的比例。

古代说的“勾三股四弦五”中的“弦”,就是直角三角形中的斜边,“勾”、“股”是直角三角形的两条直角边。

正弦是股与肯兆悼誉弦的比例,余弦是余下的那条直角边与弦的比例。

正弦葛姜巴=股长/弦长

勾股弦放到圆里。弦是圆周上两点连线。最大的弦是直径。 把直角三角形的弦放在直径上,股就是∠A所对的弦,即正弦,勾就是余下的弦——余弦。

按现代说法,正弦是直角三角形的对边与斜边之比。

现代正弦公式是

sin = 直角三角形的对边比斜边.

如图1,斜边为r,对边为y,邻边为a。斜边r与邻边a夹角Ar的正弦sinA=y/r

无论a,y,r为何值,正弦值恒大于等于0小于等于1,即0≤sin≤1.

三角函数是数学中属于初等函数中的超越函数的一类函数。它们的本质是任意角的集合与一个比值的集合的变量之间的映射。通常的三角函数是在平面直角坐标系中定义的,其定义域为整个实数域。另一种定义是在直角三角形中,但并不完全。现代数学把它们描述成无穷数列的极限和微分方程的解,将其定义扩展到复数系。

由于三角函数的周期性,它并不具有单值函数意义上的反函数。

三角函数在复数中有较为重要的应用。在雅嫌物理学中,三角函数也是常用的工具。

在RT△ABC中,如果锐角A确定,那么角A的对边与邻边的比便随之确定,这个比叫做角A 的正切,记作tanA

即tanA=角A 的对边/角A的邻边

同样,在RT△ABC中,如果锐角A确定,那么乐糊企角A的对边与斜边的比便随之确定,这个比叫做角A的正弦,记作sinA

即sinA=角A的对边/角A的斜边

同样,在RT△ABC中,如果锐角A确定,那么角A的邻边与斜边的比便随之确定,这个比叫做角A的余弦,记作cosA

即cosA=角A的邻边/角A的斜边

一般的,在直角坐标系中,给寻键狼定单位圆,对任意角α,使角α的顶点与原点重合,始边与x轴非负半轴重合,终边与单位圆交于点P(u,v),那么点P的纵坐标v叫做角α的正弦函数,记作v=sinα。通常,我们用x表示自变量,即x表示角的大小,用y表示函数值,这样我们就定义了任意角的三角函数y=sin x,它的定义域为全体实数,值域为[-1,1]。

相关公式

(sinα)^2 +(cosα)^2=1

sinα = tanα × cosα(即sinα / cosα = tanα )

cosα = cotα × sinα (即cosα / sinα = cotα)

tanα = sinα × secα (即 tanα / sinα = secα)

tanα × cotα = 1

sinα × cscα = 1

cosα × secα = 1

sinα / cosα = tanα = secα / cscα

sin ( α ± β ) = sinα · cosβ ± cosα · sinβ

sin ( α + β + γ ) = sinα · cosβ · cosγ + cosα · sinβ · cosγ + cosα · cosβ · sinγ - sinα · sinβ · sinγ

cos ( α ± β ) = cosα cosβ ∓ sinβ sinα

tan ( α ± β ) = ( tanα ± tanβ ) / ( 1 ∓ tanα tanβ )

sin ( 2α ) = 2sinα · cosα

sin ( 3α ) = 3sinα - 4sin & sup3 ; ( α ) = 4sinα · sin ( 60 + α ) sin ( 60 - α )

sin ( α / 2 ) = ± √( ( 1 - cosα ) / 2)

由泰勒级数得出

sinx = [ e ^ ( ix ) - e ^ ( - ix ) ] / ( 2i )

级数展开

sin x = x - x3 / 3! + x5 / 5! - ... ( - 1 ) k - 1 * x 2 k - 1 / ( 2k - 1 ) ! + ... ( - ∞ < x < ∞ )

导数

( sinx ) ' = cosx

( cosx ) ' = ﹣ sinx

特定正弦函数与椭圆的关系

关于椭圆的周长等于特定的正弦曲线在一个周期内的长度的证明:

半径为r的圆柱上与一承拘付斜平面相交得到一椭圆,该斜平面与水平面的夹角为α,截取一个过椭圆短径的圆。以该圆和椭圆的某一交点为起始转过一个θ角。则椭圆上的点与圆上垂直对应的点的高旋她删婚度可以得到

f(c)=r tanα sin(c/r)

r:圆柱半径

α:椭圆所在面与水平面的角度

c:对应的弧长(从某一个交点起往某一个方向移动)

以上为证明简要过程,则椭圆(x*cosα)^2+y^2=r^2的周长与f(c)=r tanα sin(c/r)的正弦曲线在一个周期内的长度是相等的,而一个周期T=2πr,正好为一个圆的周长。

正弦定理(The Law of Sines)是三角学中的一个基本定理,它指出“在任意一个平面三角形中,各边和它所对角的正弦值的比相等且等于外接圆的直径”,即a/sinA = b/sinB =c/sinC = 2r=D(r为外接圆半径,D为直径)。

早在公元2世纪,正弦定理已为古希腊天文学家托勒密(C.Ptolemy)所知.中世纪阿拉伯著名天文学家阿尔·比鲁尼(al—Birunj,973一1048)也知道该定理。但是,最早清楚地表述并证明该定理的是13世纪阿拉伯数学家和天文学家纳绥尔丁。在欧洲,犹太数学家热尔松在其《正弦、弦与弧》中陈述了该定理:“在一切三角形中,一条边与另一条边之比等于其对角的正弦之比”,但他没有给出清晰的证明。15世纪,德国数学家雷格蒙塔努斯在《论各种三角形》中给出了正弦定理,但简化了纳绥尔丁的证明。1571年,法国数学家韦达(F.Viete,1540一1603)在其《数学法则》中用新的方法证明了正弦定理,之后,德国数学家毕蒂克斯(B.Pitiscus,1561—1613)在其《三角学》中沿用韦达的方法来证明正弦定理 。

图像中给出了用弧度度量的某个公共角。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 y 坐标等于 sin θ。在这个图形中的三角形确保了这个公式;半径等于斜边并有长度 1,所以有了 sin θ = y/1 。单位圆可以被认为是通过改变邻边和对边的长度并保持斜边等于 1 查看无限数目的三角形的一种方式。

对于大于 2π 或小于 −2π 的角度,简单的继续绕单位圆旋转。在这种方式下,正弦变成了周期为 2π的周期函数:

对于任何角度 θ 和任何整数 k

正弦函数(绿色)被对中心为原点的全圆的它的 11 次泰勒级数(红色)紧密逼近。

由于正弦的导数是余弦,余弦的导数是负的正弦,因此正弦函数满足微分方程

这就是正弦的微分方程定义。

用其他三角函数的表示

函数

两角和的正弦

二倍角公式

三倍角公式

半角公式

和差化积公式

万能公式

正弦函数﹑余弦函数﹑正切函数﹑余切函数﹑正割函数与余割函数合称为三角函数。

正弦函数的拉普拉斯变换为: