一口气过完所有的物理科学和技术中使用的数学符号,记得保存

一、几何符号

几何符号用于表示各种几何图形、元素、关系和运算的特定记号。

二、杂类符号

杂类符号通常是指在特定的学科领域(如数学、物理等)中,那些不属于常见的基本运算符号(如加、减、乘、除)或特定类型的符号(如几何图形符号、代数变量符号等),但在表达和描述相关概念、关系、运算或条件时起到辅助、补充或特定作用的符号。

三、运算符号

运算符号是用于表示数学运算的特定符号。

常见的运算符号包括:

  1. 加法符号“+”:用于表示两个或多个数量的相加,例如 2 + 3 = 5 。
  2. 减法符号“-”:表示从一个数量中减去另一个数量,如 5 – 2 = 3 。
  3. 乘法符号“×”或“*”:表示几个相同数量的累加,例如 2 × 3 = 6 。
  4. 除法符号“÷”或“/”:表示将一个数量平均分成若干份,如 6 ÷ 2 = 3 。

看下图

四、函数符号

函数符号是用于表示函数的特定记号。

常见的函数符号包括:

  1. f(x):这是最常见的函数表示形式,其中 f 是函数的名称,x 是自变量。例如 f(x) = x^2 + 1 。
  2. g(x)、h(x) 等:除了 f 之外,还可以使用其他字母如 g、h 等来表示不同的函数。

五、指数函数和对数函数符号

指数函数符号:一般形式为 y = a^x ,其中 a > 0 且 a ≠ 1 ,x 是自变量,a 是底数。常见的底数如 2 、e (自然常数,约等于 2.71828)等。例如:y = 2^x 、y = e^x 。

对数函数符号

如果 a^x = N (a > 0 ,且 a ≠ 1 ),那么数 x 叫做以 a 为底 N 的对数,记作 x = logₐN 。常见的对数函数如以 10 为底的常用对数,记作 lg N ;以 e 为底的自然对数,记作 ln N 。例如:log₂8 = 3 ,因为 2^3 = 8 ;ln e = 1 ,因为 e^1 = e 。

六、三角函数和双曲线函数符号

三角函数符号:常见的三角函数包括正弦函数(sin)、余弦函数(cos)、正切函数(tan)、余切函数(cot)、正割函数(sec)和余割函数(csc)。

双曲线函数符号:双曲正弦函数(sinh)、双曲余弦函数(cosh)、双曲正切函数(tanh)、双曲余切函数(coth)、双曲正割函数(sech)和双曲余割函数(csch)。

七、复数符号

在数学中,复数符号通常用z表示一个复数。

一个复数z = a + bi,其中a和b都是实数,i是虚数单位,满足i^2 = -1。

复数有多种表示形式:

1. 代数形式:z = a + bi。

2. 几何形式:复数可以用平面直角坐标系中的点(a,b)来表示,也可以用向量来表示。

3. 三角形式:z = r(cosθ+ isinθ),其中r是复数的模,θ是复数的辐角。

4. 指数形式:z = re^{iθ),这是三角形式的另一种表示方法。

八、矩阵符号(看图)

九、坐标系符号

直角坐标系(笛卡尔坐标系)、极坐标系、柱坐标系、球坐标系

十、矢量和张量符号

矢量具有大小和方向。如果用坐标表示矢量

张量通常用双下标的字母表示,张量的阶数决定了下标的数量。

三角函数定义及诱导公式

友情提示:本文有点长,将近3000字,分成了两部分发出来。

三角函数是中学数学学习的重点、难点之一。有同学数学学习本来还不错,但从三角函数开始情况变得不再乐观,学习开始发懵,感觉到数学学习力不从心,学习成绩明显下滑:要么概念不能熟练掌握、不好理解;要么觉得公式太多,没办法背熟、记全;要么三角函数特殊角的数值大小、正负记不牢,容易混淆。因而,三角函数成为中学数学学习上的拦路虎,甚至成为部分学生的噩梦。

下面,以平面直角坐标系作为基础,从基本概念开始介绍,希望能够降低三角函数的学习难度,帮助大家更快更好地掌握三角函数。

一、 准备知识

1、 平面直角坐标系

如图1所示,建立平面直角坐标系xOy,坐标平面被x轴和y轴分割成四个部分,分别称做第一象限、第二象限、第三象限及第四象限。

图1 平面直角坐标系

2、 角度正、负规定

以平面直角坐标系原点O为圆心,做半径为r的圆,半径OA与x轴的夹角记为α,如图2所示。

α角大小的变化,可以看做是A点以r为半径绕原点O转动所致,A点转动的起始位置在x轴上。

图2

规定:从x轴指向半径OA,逆时针时α角为正值,顺时针时α角为负值。

如图3所示,α=45度或者-315度;

图3

如图4所示,α=180度或者-180度。

图4

3、 角度单位:弧度(rad)

大家都知道,角度的常用单位是度,转一圈是360度,平角是180度,直角是90度。

俗话说入乡随俗,到哪道山唱什么歌。在数学、物理等学科,角度的单位一般不再用度,而是用弧度。弧度的英文词汇是radian,缩写成rad,不过人们习惯弧度的单位省略不写。

(1)弧度的定义:弧度制指对于一个圆,用弧长l与半径r之比来度量对应圆心角α角度的方式,如图5所示。

图5

(2)弧度与度的换算

根据弧度定义,等于半径长的圆弧所对的圆心角是1弧度;一个圆周长是2πr,其圆心角就是2π弧度,简称2π。弧度与度的换算关系如下:

弧度的精髓就在于它是一个与圆半径无关的量,从而大大简化了有关公式及运算。

4、 半径OA的投影

如图6所示,对于锐角α,A点位于第一象限,半径OA在x轴上的的投影为OB,长度记为x;半径OA在y轴上的的投影为OC,长度记为y,则三角形OBA构成直角三角形。

图6

二、 三角函数的基本定义

在直角三角形OBA中,直边x、y及斜边r与角α的基本关系有六种:正弦函数,余弦函数,正切函数,余切函数,正割函数,余割函数,常用的是前三种函数。

这六种函数的定义如下:

1、 正弦函数

在直角三角形中,锐角α的对边与斜边的比值,称做α角的正弦函数,简称α角的正弦,记作sinα(sin是正弦一词的英语词汇sine的缩写),即

从图6上可以看出,当α=0时, y=0,sinα=0,最小;当α=90度时,y=r,sinα=1,最大;所以sinα的取值范围有:0≤sinα≤1。

2、 余弦函数

在直角三角形中,锐角α的邻边与斜边的比值,称做α角的余弦函数,简称α角的余弦,记作cosα(cos是余弦一词的英语词汇cosine的缩写),即

从图6上可以看出,当α=0时,x=r,cosα=1,最大;当α=90度时,x=0,cosα=0,最小;所以cosα的取值范围有:0≤cosα≤1。

3、 正切函数

在直角三角形中,锐角α的对边与邻边的比值,称做α角的正切函数,简称α角的正切,记作tanα或tgα(tan、tg都是正切一词的英语词汇tangent的缩写),即

考虑到正弦函数、余弦函数的定义,得知

从图6上可以看出,当α=0时,x=r,y=0,tanα=0,最小;当α=90度时,x=0,y=r,tanα趋于无穷大,发散;所以tanα的取值范围有:0≤tanα<∞。

4、 余切函数

在直角三角形中,锐角α的邻边与对边的比值,称做α角的余切函数,简称α角的余切,记作cotα或ctgα(cot、ctg都是余切一词的英语词汇Cotangent的缩写),即

从定义上可以看出,余切是正切的倒数,有

考虑到正弦函数、余弦函数的定义,得知

从图6上也可以看出,当α=0时,x=r,y=0,cotα趋于无穷大,发散;当α=90度时,x=0,y=r,cotα=0,最小;所以cotα的取值范围有:0≤cotα<∞。

5、 正割函数

正割函数是余弦函数的倒数,是在直角三角形中,锐角α的斜边与邻边的比值,记作secα(sec是正割一词的英语词汇Secant的缩写),即

从图6上可以看出,当α=0时,x=r,secα=1,最小;当α=90度时,x=0,secα趋于无穷大,发散;所以cosα的取值范围有:1≤secα<∞。

6、 余割函数

余割函数是正弦函数的倒数,是在直角三角形中,锐角α的斜边与对边的比值,记作cosecα(cosec是正割一词的英语词汇Cosecant的缩写),即

从图6上可以看出,当α=0时, y=0,cosecα趋于无穷大,发散=0;当α=90度时,y=r,cosecα=1,最小;所以cosecα的取值范围有:1≤cosecα<∞。

(待续)

Excel正割函数sec从定义到原理

正弦函数图像如下图

y = sinx

它的定义域,也就是x的范围是实数,但是y的范围是[-1,1]

另外sin函数在直角三角形中的定义

是对应的角的对边边长与斜边边长的比值

正割函数在三角形中的定义:对应的角的斜边边长与对边边长的比值

正好是正弦函数的倒数

如上图

sinA = a/c

secA = c/a

sinB = b/c

secB =c/b

sinC = c/c

secC = c/c

a代表BC的边长,b代表AC的边长,C代表AB的边长

Excel中输入π值用公式=pi(),π代表180°,在弧度制下π的数值为3.1415926将角度转化为弧度制下的数

30° π/6就是=pi()/6 弧度值0.523598775598299

45° π/4就是=pi()/4 弧度值0.785398163397448

60° π/3就是=pi()/3 弧度值1.0471975511966

90° π/2就是=pi()/2 弧度值1.5707963267949

一些特殊角的函数值也需要记住

我们用公式验证一下正割函数sec数值

本文作者及来源:Renderbus瑞云渲染农场https://www.renderbus.com

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