trigonometry

正弦、餘弦與正切

正弦、餘弦與正切是三個基本三角函數,定義為直角三角形邊長之比,並透過單位圓推廣至所有實數。

在具有角 θ\theta 的直角三角形中,三個核心三角比為

sinθ=對邊斜邊,cosθ=鄰邊斜邊,tanθ=對邊鄰邊=sinθcosθ.\sin\theta = \frac{\text{對邊}}{\text{斜邊}}, \quad \cos\theta = \frac{\text{鄰邊}}{\text{斜邊}}, \quad \tan\theta = \frac{\text{對邊}}{\text{鄰邊}} = \frac{\sin\theta}{\cos\theta}.

它們透過單位圓推廣至所有實數角:sinθ\sin\theta 是單位圓上自正 x 軸量起角 θ\theta 之點的 y 座標,cosθ\cos\theta 是其 x 座標,tanθ\tan\theta 則為兩者之比。

正弦與餘弦的值介於 1-111 之間,兩者皆為週期 2π2\pi 的週期函數。正切在所有 cosθ=0\cos\theta = 0 之處(即 θ=π/2+kπ\theta = \pi/2 + k\pi)有垂直漸近線。

這三個函數可描述波動行為(聲、光、海浪)、旋轉運動、交流電與傅立葉分解——可說是整個物理與工程中最常被重複使用的函數。