trigonometry

單位圓

單位圓是圓心在原點、半徑為 1 的圓。它為所有實數角度(不只是銳角)定義三角函數。

單位圓是座標平面上圓心在原點、半徑為 11 的圓:x2+y2=1x^2 + y^2 = 1

它的威力在於能將三角學推廣到直角三角形之外。對於從正 x 軸逆時針量起的任意角度 θ\theta,單位圓上對應該角度的點為 (cosθ,sinθ)(\cos\theta, \sin\theta)

這一個定義就能給出:

  • 所有實數 θ\thetasinθ\sin\thetacosθ\cos\theta(不只是 0°<θ<90°0° < \theta < 90°),
  • 週期性 sin(θ+2π)=sinθ\sin(\theta + 2\pi) = \sin\theta
  • 畢氏恆等式 sin2θ+cos2θ=1\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1(這實際上就是圓的方程式),
  • sin\sincos\cos 在各象限的正負號。

只要背熟第一象限的關鍵角度(0,π6,π4,π3,π20, \frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{2})並運用對稱性,就能涵蓋整個圓。單位圓是整個三角學中最有用的一張圖,非常值得花一節課專門研讀。