trigonometry

Единичная окружность

Единичная окружность — это окружность радиуса 1 с центром в начале координат. Она определяет тригонометрические функции для всех действительных углов, а не только для острых.

Единичная окружность — это окружность радиуса 11 с центром в начале координат на координатной плоскости: x2+y2=1x^2 + y^2 = 1.

Её сила в том, что она распространяет тригонометрию за пределы прямоугольных треугольников. Для любого угла θ\theta, отсчитываемого против часовой стрелки от положительной оси x, точка единичной окружности при этом угле есть (cosθ,sinθ)(\cos\theta, \sin\theta).

Это единственное определение даёт:

  • sinθ\sin\theta и cosθ\cos\theta для всех действительных θ\theta (не только 0°<θ<90°0° < \theta < 90°),
  • периодичность sin(θ+2π)=sinθ\sin(\theta + 2\pi) = \sin\theta,
  • основное тригонометрическое тождество sin2θ+cos2θ=1\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1 (это буквально уравнение окружности),
  • знаки sin\sin и cos\cos в каждой четверти.

Запоминание ключевых углов первой четверти (0,π6,π4,π3,π20, \frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{2}) и использование симметрии покрывает всю окружность. Единичная окружность — самая полезная единая иллюстрация во всей тригонометрии, и она вполне заслуживает отдельного занятия.