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直角三角形
正弦、餘弦和正切是 三角法 裡的主要函數,它們是基于一個 直角三角形而建立的。
在探索這些函數之前,我們先給三角形的每條邊一個名字:
- "對邊" 是在角 θ 的對面
- "鄰邊" 是在角 θ 的旁邊
- "斜邊" 是長的一邊
鄰邊 是在角的旁邊 對邊 是在角的對面 |
正弦、餘弦和正切
正弦 (sine), 餘弦 (cosine) 和 正切 (tangent) (英語符号簡寫為 sin, cos 和 tan) 是 直角三角形 邊長的比:
對一個特定的角 θ 來說,不論三角形的大小,
這三個比是不變的
計算方法:
用一條邊的長度除以另一條邊的長度
例子: 35°的正弦是多少?
用這三角形來算 (長度精确到一位小數):
sin(35°) | = 對邊 / 斜邊 |
= 2.8 / 4.9 | |
= 0.57... | |
cos(35°) | = 鄰邊 / 斜邊 |
= 4.0 / 4.9 | |
= 0.82…… | |
tan(35°) | = 對邊 / 鄰邊 |
= 2.8 / 4.0 | |
= 0.70…… |
好的電腦都會有 sin, cos 和 tan 的鍵,友善計算。你隻需輸入角度然後按鍵。
可是你還是要記得它們的意思!
用圖來顯示:
在這裡練習
Sohcahtoa
怎樣去記住? 想想,用這個怪怪的英文單詞 "Sohcahtoa"!
像這樣:
Soh... | Sine = Opposite (對邊) / Hypotenuse (斜邊) |
...cah... | Cosine = Adjacent (鄰邊) / Hypotenuse (斜邊) |
...toa | Tangent = Opposite (對邊) / Adjacent (鄰邊) |
去這頁 sohcahtoa 了解更多。。。。。。 記住它,考試時會有用!
試試看!
試 試 看! 移動滑鼠,不同的角(以弧度或度數為機關)對 正弦、餘弦和正切的影響。
在這個動畫裡,斜邊是 1,圓形是 機關圓。
請注意鄰邊和對邊可以是負值,導緻正弦、餘弦和正切的值也可正可負。
例子
例子: 30° 的正弦、餘弦和正切是什麼?
傳統的 30° 三角形的 斜邊為 2、對邊為 1 和鄰邊為 √3:
知道邊長,便可以計算函數的值:
正弦 | sin(30°) = 1 / 2 = 0.5 |
餘弦 | cos(30°) = 1.732 / 2 = 0.866... |
正切 | tan(30°) = 1 / 1.732 = 0.577... |
(用電腦來檢查答案!)
例子: 45° 的正弦、餘弦和正切是什麼?
傳統的 45° 三角形有兩條邊長為 1,斜邊為 √2:
正弦 | sin(45°) = 1 / 1.414 = 0.707... |
餘弦 | cos(45°) = 1 / 1.414 = 0.707... |
正切 | tan(45°) = 1 / 1 = 1 |
為什麼?
為什麼這些函數重要?
- 因為當我們知道邊長時,我們可以用它們來計算角度
- 同時,當我們知道角度時,我們也可以用它們來計算邊長
例子: 用 正弦函數 來計算 "d"
我們知道:
- 電纜與海底成 39° 的角
- 電纜長度為 30 米。
我們求 "d" (垂直向下距離)。
這樣開始: | sin 39° = 對邊/斜邊 |
sin 39° = d/30 | |
兩邊互換: | d/30 = sin 39° |
用電腦來求 sin 39°: | d/30 = 0.6293… |
兩邊乘以 30: | d = 0.6293… x 30 |
d = 18.88 計算結果保留兩位小數。 |
深度 "d" 是 18.88 m
習題
試試這個 紙上習題。計算 從 0° 到 360° 所有角的正弦,然後畫個圖表。這會幫助你了解這個相當簡單的函數。
你也可以去 正弦、餘弦和正切的圖形看看。
不常見的函數
還有三個函數也是把一邊除以另一邊,不過我們不常用它們。
它們等于 1 除以 餘弦、1 除以 正弦 和 1 除以 正切:
正割 函數: | sec(θ) = 斜邊 / 鄰邊 | (=1/cos) |
餘割 函數: | csc(θ) = 斜邊 / 對邊 | (=1/sin) |
餘切 函數: | cot(θ) = 鄰邊 / 對邊 | (=1/tan) |