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Trigonometry · real student question

判断对错:csc(7π/6) = −2。

Question

判断下面这个说法是对是错:

csc⁡(7π6)=−2\csc\left(\frac{7\pi}{6}\right) = -2

Step-by-step solution

  1. 先回忆余割的定义。 余割不是反函数,而是倒数:

    csc⁡θ=1sin⁡θ\csc\theta = \frac{1}{\sin\theta}

    所以整道题就归结为精确求出 sin⁡(7π6)\sin\left(\tfrac{7\pi}{6}\right)。

  2. 定位这个角,并找出它的参考角。 把角写成从 π\pi 再多转一点的形式:

    7π6=π+π6\frac{7\pi}{6} = \pi + \frac{\pi}{6}

    刚过 π\pi(也就是刚过 180∘180^{\circ})的角落在第三象限,它的参考角是 π6=30∘\tfrac{\pi}{6} = 30^{\circ}。

  3. 按象限定符号。 在第三象限,单位圆上点的 xx 与 yy 坐标都是负的,所以那里的正弦为负。由 sin⁡π6=12\sin\tfrac{\pi}{6} = \tfrac12 得

    sin⁡(7π6)=−12\sin\left(\frac{7\pi}{6}\right) = -\frac{1}{2}

    对应的单位圆上的点是 (−32, −12)\left(-\tfrac{\sqrt3}{2},\, -\tfrac12\right),其中 yy 坐标就是正弦值。

  4. 取倒数。

    csc⁡(7π6)=1−12=−2\csc\left(\frac{7\pi}{6}\right) = \frac{1}{-\tfrac12} = -2

    取倒数不改变符号,所以正弦为负,余割也为负;又因为 ∣sin⁡∣=12<1\left|\sin\right| = \tfrac12 < 1,余割的绝对值必然大于 11,与 22 正好相符。

  5. 回答这道判断题。 算出来的值与题中说法完全一致,所以它是正确的。数值验算给出 1/sin⁡(7π/6)=−2.0000000000000011/\sin(7\pi/6) = -2.000000000000001,末尾那一丁点残差只是浮点误差,并不是真的有出入。

Answer

正确, csc⁡(7π6)=1−12=−2\text{正确}, \ \csc\left(\frac{7\pi}{6}\right) = \frac{1}{-\tfrac12} = -2

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