三角函數(shù)是基本初等函數(shù)之一腾誉,是以角度(數(shù)學上最常用弧度制,下同)為自變量排惨,角度對應任意角終邊與單位圓交點坐標或其比值為因變量的函數(shù)榕酒。也可以等價地用與單位圓有關(guān)的各種線段的長度來定義涩堤。三角函數(shù)在研究三角形和圓等幾何形狀的性質(zhì)時有重要作用眷蜓,也是研究周期性現(xiàn)象的基礎(chǔ)數(shù)學工具。在數(shù)學分析中胎围,三角函數(shù)也被定義為無窮級數(shù)或特定微分方程的解吁系,允許它們的取值擴展到任意實數(shù)值,甚至是復數(shù)值白魂。
常見的三角函數(shù)包括正弦函數(shù)垮抗、余弦函數(shù)和正切函數(shù)。在航海學碧聪、測繪學冒版、工程學等其他學科中,還會用到如余切函數(shù)逞姿、正割函數(shù)辞嗡、余割函數(shù)、正矢函數(shù)滞造、余矢函數(shù)续室、半正矢函數(shù)、半余矢函數(shù)等其他的三角函數(shù)谒养。不同的三角函數(shù)之間的關(guān)系可以通過幾何直觀或者計算得出挺狰,稱為三角恒等式。
三角函數(shù)一般用于計算三角形中未知長度的邊和未知的角度,在導航丰泊、工程學以及物理學方面都有廣泛的用途薯定。另外,以三角函數(shù)為模版瞳购,可以定義一類相似的函數(shù)话侄,叫做雙曲函數(shù)。常見的雙曲函數(shù)也被稱為雙曲正弦函數(shù)学赛、雙曲余弦函數(shù)等等年堆。三角函數(shù)(也叫做圓函數(shù))是角的函數(shù);它們在研究三角形和建模周期現(xiàn)象和許多其他應用中是很重要的盏浇。三角函數(shù)通常定義為包含這個角的直角三角形的兩個邊的比率变丧,也可以等價的定義為單位圓上的各種線段的長度。更現(xiàn)代的定義把它們表達為無窮級數(shù)或特定微分方程的解绢掰,允許它們擴展到任意正數(shù)和負數(shù)值痒蓬,甚至是復數(shù)值。
反三角函數(shù)是一類初等函數(shù)曼月。指三角函數(shù)的反函數(shù)谊却,由于基本三角函數(shù)具有周期性柔昼,所以反三角函數(shù)是多值函數(shù)哑芹。這種多值的反三角函數(shù)包括:反正弦函數(shù)、反余弦函數(shù)捕透、反正切函數(shù)聪姿、反余切函數(shù)、反正割函數(shù)乙嘀、反余割函數(shù)末购,分別記為Arcsin x,Arccos x虎谢,Arctan x盟榴,Arccot x,Arcsec x婴噩,Arccsc x擎场。
三角函數(shù)的反函數(shù)是個多值函數(shù),因為它并不滿足一個自變量對應一個函數(shù)值的要求几莽,其圖像與其原函數(shù)關(guān)于函數(shù) y=x 對稱迅办。歐拉提出反三角函數(shù)的概念,并且首先使用了“arc+函數(shù)名”的形式表示反三角函數(shù)章蚣。
函數(shù)介紹
正弦函數(shù)
格式:sin(θ)站欺。
作用:在直角三角形中,將大小為θ(單位為弧度)的角對邊長度比斜邊長度的比值求出,函數(shù)值為上述比的比值矾策,也是csc(θ)的倒數(shù)磷账。
函數(shù)圖像:波形曲線。
值域:-1~1蝴韭。
余弦函數(shù)
格式:cos(θ)够颠。
作用:在直角三角形中,將大小為(單位為弧度)的角鄰邊長度比斜邊長度的比值求出榄鉴,函數(shù)值為上述比的比值履磨,也是sec(θ)的倒數(shù)。
函數(shù)圖像:波形曲線庆尘。
值域:-1~1剃诅。
正切函數(shù)
格式:tan(θ)。
作用:在直角三角形中驶忌,將大小為θ(單位為弧度)的角對邊長度比鄰邊長度的比值求出矛辕,函數(shù)值為上述比的比值,也是cot(θ)的倒數(shù)付魔。
函數(shù)圖像:右圖平面直角坐標系反映聊品。
值域:-∞~∞。
余切函數(shù)
格式:cot(θ)几苍。
作用:在直角三角形中翻屈,將大小為θ(單位為弧度)的角鄰邊長度比對邊長度的比值求出,函數(shù)值為上述比的比值妻坝,也是tan(θ)的倒數(shù)伸眶。
函數(shù)圖像:右圖平面直角坐標系反映。
值域:-∞~∞刽宪。
正割函數(shù)
格式:sec(θ)厘贼。
作用:在直角三角形中,將斜邊長度比大小為θ(單位為弧度)的角鄰邊長度的比值求出圣拄,函數(shù)值為上述比的比值嘴秸,也是cos(θ)的倒數(shù)。
函數(shù)圖像:右圖平面直角坐標系反映庇谆。
值域:≥1或≤-1岳掐。
余割函數(shù)
格式:csc(θ)。
作用:在直角三角形中族铆,將斜邊長度比大小為θ(單位為弧度)的角對邊長度的比值求出岩四,函數(shù)值為上述比的比值,也是sin(θ)的倒數(shù)哥攘。
函數(shù)圖像:右圖平面直角坐標系反映剖煌。
值域:≥1或≤-1材鹦。
反正弦函數(shù)
正弦函數(shù)y=sin x在[-π/2,π/2]上的反函數(shù)耕姊,叫做反正弦函數(shù)桶唐。記作arcsinx,表示一個正弦值為x的角茉兰,該角的范圍在[-π/2尤泽,π/2]區(qū)間內(nèi)。定義域[-1规脸,1] 坯约,值域[-π/2,π/2]莫鸭。
反余弦函數(shù)
余弦函數(shù)y=cos x在[0闹丐,π]上的反函數(shù),叫做反余弦函數(shù)被因。記作arccosx卿拴,表示一個余弦值為x的角,該角的范圍在[0梨与,π]區(qū)間內(nèi)堕花。定義域[-1,1] 粥鞋, 值域[0缘挽,π]。
反正切函數(shù)
正切函數(shù)y=tan x在(-π/2陷虎,π/2)上的反函數(shù)到踏,叫做反正切函數(shù)杠袱。記作arctanx尚猿,表示一個正切值為x的角,該角的范圍在(-π/2楣富,π/2)區(qū)間內(nèi)凿掂。定義域R,值域(-π/2纹蝴,π/2)庄萎。
反余切函數(shù)
余切函數(shù)y=cot x在(0,π)上的反函數(shù)塘安,叫做反余切函數(shù)糠涛。記作arccotx
綠的為y=arccot(x) 紅的為y=arctan(x)
綠的為y=arccot(x) 紅的為y=arctan(x)
,表示一個余切值為x的角兼犯,該角的范圍在(0忍捡,π)區(qū)間內(nèi)集漾。定義域R,值域(0砸脊,π)具篇。
反正割函數(shù)
正割函數(shù)y=sec x在[0,π/2)U(π/2凌埂,π]上的反函數(shù)驱显,叫做反正割函數(shù)。記作arcsecx瞳抓,表示一個正割值為x的角埃疫,該角的范圍在[0,π/2)U(π/2孩哑,π]區(qū)間內(nèi)熔恢。定義域(-∞,-1]U[1臭笆,+∞)叙淌,值域[0,π/2)U(π/2愁铺,π]鹰霍。
反余割函數(shù)
余割函數(shù)y=csc x在[-π/2,0)U(0茵乱,π/2]上的反函數(shù)茂洒,叫做反余割函數(shù)。記作arccscx瓶竭,表示一個余割值為x的角督勺,該角的范圍在[-π/2,0)U(0斤贰,π/2]區(qū)間內(nèi)智哀。定義域(-∞,-1]U[1荧恍,+∞)瓷叫,值域[-π/2,0)U(0送巡,π/2]摹菠。
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