三角函数值
初等函数中的超越函数的一类函数
三角函数值指不同弧度(或角度)在三角函数中对应的函数值。常用的三角函数值有正弦函数值、余弦函数值、正切函数值等。早在公元前1000多年前,埃及人就已经引入了一种类似角的余切的概念。公元一世纪末至二世纪初,托勒密在《至大论》一书中绘制了弦表。公元四至五世纪左右,印度数学家对三角函数值的研究做出了突出贡献,现存最早的正弦关系表便出自《悉昙多》和《阿利耶毗陀论》。三角函数值应用广泛,早在函数的概念出现之前,就已经被用于解决建筑学与天文学中的问题。
发展简史
埃及的三角学
由公元前1650年前后由一位书吏抄录的“阿美斯纸草书”的第56题可知,当时的埃及人已经引入了一种类似于角的余切的概念。
希腊的三角学
早期的希腊人曾对一个圆里的角 (或弧)与其所对应弦长的关系做过系统研究。弦的属性,作为圆的中心角或内接角的度量,已经被希波克拉底时代的希腊人所熟悉。在欧几里得的作品中,没有严格意义上的三角学,而只有相当于某些特定三角学法则或公式的定理。
公元一世纪末至二世纪初,托勒密所做的《至大论》一书对于三角学有着更为透彻的阐释。该书的第一卷记载了托勒密编制的弦表,从至180°,每隔一项,精确到秒。这实际上就是从到90°、以的幅度递进的正弦表。
印度的三角学
公元四世纪至五世纪,印度数学家编写的《悉昙多》和《阿利耶毗陀论》中记载了现存最早的正弦关系表。这些表给出了直至90°角的正弦,每隔一项,共24项。
定义
三角函数中不同弧度(或角度)对应的函数值即为三角函数值。
常见三角函数共有三种,分别为正弦函数(sine),记作sin;余弦函数(cosine),记作cos;正切函数(tangent),记作tan。
在直角三角形ABC中,∠ACB为直角。对∠A定义:对边(opposite)BC=a、斜边(hypotenuse)AB=c、邻边(adjacent)AC=b,则存在以下关系:
函数介绍
数值表
求解方法
公式法
对于未知三角函数的角度,可以通过寻找其与已知三角函数的角度α的代数关系,通过对三角函数公式的运用来求解,如:
若的三角函数值已知,对于的三角函数值可由诱导公式导出。
若的三角函数值已知,对于的三角函数值可由三倍角公式导出。
面积法
对于△ABC,若面积S,的两个邻边b,c 已知,则 sinA 可由导出。
构造法
对于非直角三角形,可以通过构造包含所求角的直角三角形,通过三角函数在三角形中的定义式求解。
推广
借助复变函数欧拉公式()和棣莫弗定理(若,,则),能有效地把三角函数转化为有理函数,并且把三角函数的求和、求不等式等各种各样的问题,都转化为有理函数的对应问题,从而实现问题的简化和统一。因为有理函数的问题已经被研究得比较全面,解决问题的工具也非常丰富,所以复变函数课程提供的这种解题思路,能很好地解决三角函数的复杂问题。
意义
三角学已经有非常久远的历史,最初主要作为天文学中的测量工具。直至今日,三角学在实际生活中的很多方面仍有使用,如最基本的测量坡度或楼高、在天文学中测量距离,又如描述圆周运动、物理中的简谐振动等。三角学以数学作为基础,与其他学科如物理学、天文学等各学科之间存在紧密联系。
参考资料
最新修订时间:2025-01-02 17:38
目录
概述
发展简史
参考资料