
三角函数是中学数学中的重要部分,也是许多同学感到困惑和困难的地方。有些同学在接触到三角函数时,情况开始变得不容乐观,感觉数学学习变得力不从心,成绩明显下滑。为了帮助大家更好地掌握三角函数,下面以平面直角坐标系为基础,进行详细介绍。
一、 预备知识
1、 平面直角坐标系:建立一个xOy的坐标平面,被x轴和y轴分割成四个部分,分别称为第一象限、第二象限、第三象限及第四象限。
2、 角度的正负规定:以原点O为圆心,做一个半径为r的圆。半径OA与x轴的夹角记为α。A点以r为半径绕原点O转动,逆时针时α为正值,顺时针时α为负值。例如,α可以是45度或-315度,也可以是180度或-180度。
3、 角度单位:弧度(rad)。在数学、物理等学科中,角度的单位一般使用弧度而不是度。弧度的定义是弧长与半径之比,它简化了公式和运算。
4、 半径OA的投影:对于锐角α,A点位于第一象限。半径OA在x轴上的投影为OB,长度记为x;半径OA在y轴上的投影为OC,长度记为y。它们共同构成直角三角形。
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的关系有六种基本函数:正弦函数、余弦函数、正切函数、余切函数、正割函数和余割函数。其中,正弦函数、余弦函数和正切函数是最常用的。
1、 正弦函数:锐角α的对边与斜边的比值,记作sinα。当α=0时,sinα=0;当α=90度时,sinα=1。所以sinα的取值范围是0到1。
2、 余弦函数:锐角α的邻边与斜边的比值,记作cosα。当α=0时,cosα=1;当α=90度时,cosα=0。所以cosα的取值范围也是0到1。
3、 正切函数:锐角α的对边与邻边的比值,记作tanα或tgα。当α=0时,tanα=0;当α=90度时,tanα趋于无穷大。所以tanα的取值范围是0到正无穷。
其余的函数如余切函数、正割函数和余割函数等也是基于这些基本定义进行推导和计算的。通过理解和掌握这些函数的基本定义和性质,可以更加轻松地学习和应用三角函数。
(注:本文只是介绍了三角函数的基础知识,后续还会详细介绍三角函数的性质、公式、应用等内容。)
