三角函數線

三角函數的幾何表示

三角函數線(Trigonometric function line)是正弦線、餘弦線、正切線、餘切線、正割線和餘割線的總稱(有時還包括正矢線、余矢線等,是三角函數的幾何表示。

定義簡介


根據三角函數定義式,可知如概述圖所示的一些線段的長度等於某些三角函數的絕對值。為去掉絕對值,引入向量的概念。這些向量叫做三角函數線。

正弦線簡介

平面直角坐標系中,角θ的終邊與單位圓的交點為A,由A向x軸作垂線且垂足為B,連接AB,向量叫做θ的正弦線。有,其中r=1時,sinθ=y。即=|y|。引入方向後,。
三角函數線
三角函數線
正弦線表示角θ的正弦值。(即)。
正弦線的方向以上為正。
θ在第一、二象限時,方向為上,sinθ>0;
θ在第三、四象限時,方向為下,sinθ<0;
注意:正弦線的方向永遠從x軸指向終邊。

餘弦線簡介

在平面直角坐標系中,角θ的終邊與單位圓的交點為A,由A正弦線向x軸作垂線且垂足為B,連接OB,向量叫做θ的餘弦線。有,其中r=1時,cosθ=x。即=|x|。引入方向後,。
三角函數線
三角函數線
餘弦線表示角θ的餘弦值。(即)。
餘弦線的方向以右為正。
θ在第一、四象限時,方向為右,cosθ>0;
θ在第二、三象限時,方向為左,cosθ<0;
注意:餘弦線的方向永遠從O點指向AB。

正切線簡介

在平面直角坐標系中,角θ的終邊與單位圓的交點為A,作直線OA,過點P(1,0)作x軸的垂線交OA於Q,向量叫做θ的正切線。有,其中r=1時,△OAB∽△OQP,即,代入得,整理得|tanθ|=|y|。引入方向後,。
正切線表示角θ的正切值。
正切線的方向以上為正。
θ在第一、三象限時,方向為上,tanθ>0;
θ在第二、四象限時,方向為下,tanθ<0;
注意:正切線永遠在y軸右方,方向為從(1,0)指向角終邊所在直線的方向。
三角函數線
如圖所示,還有一些其他不常用的三角函數線,其中正割線方向為正割線在x軸上的投影的方向;餘割線方向為餘割線在y軸上的投影的方向;餘切線永遠在x軸上方,方向為從(0,1)指向角終邊所在直線的方向;其餘不再贅述。

應用簡介


解三角函數中不等式
三角函數不等式的證明;
比較三角函數值的大小;
證明三角恆等變換公式。