数学三角函数正弦、余弦、正割、余割、正切、余切的概念深入解读

进入高中后,同学们都要开始学习三角函数的知识了。

三角函数总共分为六个:

  • 正弦(sin)、余弦(cos);
  • 正切(tan)、余切(cot);
  • 正割(sec)、余割(cosec)。

很多学生学完后的感觉就是一个字——绕。

这六个三角函数的彼此关系确实太绕了。今天【十次老师】就为大家深扒一下它们。

正角和余角

  1. 正和余的命名原则:在单位圆中,角AOB为正角;角BOE为余角。这两个角互余。劣弧AB为正角AOB所对的弧,我们称为正弧,同理余角BOE所对的弧为余弧。
  2. 弦、切、割的命名原则:
    • 弦的理解连接两个定点线段

弦的理解

    • 切的理解沿着边缘切
    • 割线的理解割开分割的含义

正弦+正切+正割

余弦+余割+余切

由这几个长度可以分别构造出两个三角形,我称呼他们为正角三角形和余角三角形。如图:

正角三角形和余角三角形

这个两个三角形彼此相似。

半径(1):余切 =正切:半径(1)【正切余切互为倒数】

正切的平方+半径(1)的平方 = 正割的平方

余切的平方+半径(1)的平方 = 余割的平方

三角函数大一统图

本文图形采用GeoGebra绘制

编写不宜,希望各位看官们,随手点个赞。

正弦函数、余弦函数的图像

在初中的时候,老师教过我们用五点法作图。也就是找到五个关键点,然后连起来,就是我们所需要的函数的图像。在这里我们依然采用这个方法去绘制正弦与余弦函数的大致图像。注意这里是大致图像,精确图像需要每一点都描绘出来。正弦函数与余弦函数我们可以取这样的五个点,x取值分别为:0、π/2、π、3π/2、2π,根据x的取值找到对应的正弦和余弦对应y的取值,从而找到点。正弦函数与余弦函数值怎么求呢?我们可以用三角函数的定义,画一个单位元找到对应的sinx和cosx的值。如下:

三角函数的定义

正弦函数和余弦函数图像的关键点

正弦函数和余弦函数的图像

把正弦函数和余弦函数的图像,向左边或者右边平移2π个单位以后。函数图像没有发生改变,原因在于角度x的终边没有发生变化。这样就得到了诱导公式一。从正弦函数和余弦函数的图像上不难看出,他们都是周期函数,并且最小正周期为2π。并且容易发现正弦函数的图像关于原点对称(奇函数),余弦函数的图像关于y轴对称(偶函数),而且不难发现他们的对称中心和对称轴。

给出一些例子,也可以取特殊点,来锁定答案。

正弦型和余弦型函数图像总结

数形结合

像这种特殊函数认图像的题目,我们可以从四个方面来考虑:1.奇偶性 2.单调性 3.极限值(趋向于正无穷或者负无穷时函数值的情况)4.特殊点。一般的函数图像问题考虑上面四个方面都可以解决。一般较为简单的题我们只用考虑特殊点就可以锁定答案。

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

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