Тригонометрия (Чистая математика, 2)
| English | Русский |
|---|---|
| R-formula/ɑː ˈfɔːmjʊlə/ | формула R |
| reciprocal functions/rɪˈsɪprəkl ˈfʌŋkʃnz/ | обратные функции |
| double angle/ˈdʌbl ˈæŋɡl/ | двойной угол |
Скрытые закономерности в волнах
- Радиосигналы, звуковые волны и переменный ток объединяют синусоидальные и косинусоидальные члены.
- R-формула позволяет объединить выражение $a\sin\theta + b\cos\theta$ в одну синусоиду — это необходимо для нахождения максимальной амплитуды.
Обратные тригонометрические функции
- Три обратные тригонометрические функции: $\sec\theta = \dfrac{1}{\cos\theta}$, $\csc\theta = \dfrac{1}{\sin\theta}$, $\cot\theta = \dfrac{1}{\tan\theta}$.
- Они встречаются в математическом анализе и при решении тригонометрических уравнений.

График функции sec θ = 1/cos θ имеет асимптоты во всех точках, где cos θ = 0

Обратные функции: $\sec$, $\csc$ и $\cot$ — это просто $\dfrac{1}{\cos}$, $\dfrac{1}{\sin}$ и $\dfrac{1}{\tan}$.
Разбор примера. Если $\cos\theta = \dfrac{3}{5}$, то $\sec\theta = \dfrac{5}{3}$.
Единичная окружность
(cos θ, sin θ)
Каждая тригонометрическая тождество выводится из этой окружности — посмотрите, как sin θ и cos θ связаны по мере вращения θ.
Секанс-функция sec θ равна:
sec θ = 1/cos θ; csc θ = 1/sin θ; cot θ = 1/tan θ.
Тождества Пифагора для обратных функций
- Тождества, которые нужно знать:
- $\sec^2\theta \equiv 1 + \tan^2\theta$,
- $\csc^2\theta \equiv 1 + \cot^2\theta$.
Не путайте эти формулы. $\sec^2\theta \equiv 1 + \tan^2\theta$ (а не $\sec^2\theta = 1 - \tan^2\theta$). Знак плюс, выводится путем деления выражения $\sin^2\theta + \cos^2\theta \equiv 1$ на $\cos^2\theta$.
Тождество sec²θ ≡ 1 + tan²θ. Если tan θ = 2, чему равно sec²θ?
sec²θ = 1 + tan²θ = 1 + 2² = 1 + 4 = 5.
sec²θ ≡ 1 − tan²θ.
Правильное тождество: sec²θ ≡ 1 + tan²θ (плюс, а не минус).
Формулы двойного угла
- Двойной угол: $\sin 2A = 2\sin A\cos A$, $\cos 2A = 2\cos^2 A - 1 = 1 - 2\sin^2 A$.
- Эти формулы необходимы для интегрирования степеней sin и cos.
Используя формулу двойного угла, sin 60° = 2 sin 30° cos 30°. Вычислите результат (округлить до 2 знаков после запятой).
2 × 0.5 × (√3/2) = √3/2 ≈ 0.87.
R-формула
- R-формула: выражение $a\sin\theta + b\cos\theta = R\sin(\theta + \alpha)$, где $R = \sqrt{a^2 + b^2}$ и $\tan\alpha = \dfrac{b}{a}$.
- Она преобразует сумму sin и cos в одну волну — что упрощает нахождение максимального значения ($R$) и точки его достижения.
- Используйте обратные функции секанс, косеканс и котангенс.
Для выражения 3 sin θ + 4 cos θ = R sin(θ + α), чему равно R?
R = √(a² + b²) = √(3² + 4²) = √25 = 5.
Максимальное значение выражения 5 sin θ + 12 cos θ равно:
R = √(5² + 12²) = √(25 + 144) = √169 = 13. Максимальное значение = R.
Вы поняли
- обратные функции: sec $=1/\cos$, csc $=1/\sin$, cot $=1/\tan$
- тождества: $\sec^2\theta \equiv 1 + \tan^2\theta$, $\csc^2\theta \equiv 1 + \cot^2\theta$
- R-формула: $R = \sqrt{a^2 + b^2}$; двойной угол: $\sin 2A = 2\sin A\cos A$