trigonometry

正弦、余弦与正切

正弦、余弦与正切是三个基本三角函数,定义为直角三角形边长之比,并通过单位圆推广至所有实数。

在具有角 θ\theta 的直角三角形中,三个核心三角比为

sinθ=对边斜边,cosθ=邻边斜边,tanθ=对边邻边=sinθcosθ.\sin\theta = \frac{\text{对边}}{\text{斜边}}, \quad \cos\theta = \frac{\text{邻边}}{\text{斜边}}, \quad \tan\theta = \frac{\text{对边}}{\text{邻边}} = \frac{\sin\theta}{\cos\theta}.

它们通过单位圆推广至所有实数角:sinθ\sin\theta 是单位圆上自正 x 轴量起角 θ\theta 之点的 y 坐标,cosθ\cos\theta 是其 x 坐标,tanθ\tan\theta 则为两者之比。

正弦与余弦的值介于 1-111 之间,两者皆为周期 2π2\pi 的周期函数。正切在所有 cosθ=0\cos\theta = 0 之处(即 θ=π/2+kπ\theta = \pi/2 + k\pi)有垂直渐近线。

这三个函数可描述波动行为(声、光、海浪)、旋转运动、交流电与傅里叶分解——可说是整个物理与工程中最常被重复使用的函数。