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三角函數是數學中的一組重要函數,用於描述直角三角形中角度與邊長之間的關係。在直角三角形中,我們有角θ,對邊b,鄰邊a,和斜邊c
基本的三角函數包括正弦、餘弦和正切。正弦函數定義為對邊除以斜邊,餘弦函數定義為鄰邊除以斜邊,而正切函數定義為對邊除以鄰邊,也等於正弦除以餘弦。這些關係幫助我們在知道一個角和一條邊時,計算三角形的其它邊長。
三角函數還可以通過單位圓來理解。在單位圓中,角θ對應圓上的一點,其 x 坐標就是餘弦值,y 坐標就是正弦值。當點沿著單位圓移動時,正弦和餘弦值隨之變化。正切函數則等於 y 坐標除以 x 坐標。
三角函數的圖像展示了其周期性質。正弦函數圖像類似波浪,從0開始,在π/2時達1,在π時回到0,在3π/2時降至-1,最後在2π回到0,如此循環。餘弦函數則類似,但橫向移動了π/2,從1開始,經0、-1,再回到1。這兩函數都是周期為2π的周期函數。
三角函數有許多重要的恒等式。最基本的是勾股恒等式:sin²θ + cos²θ = 1。此外還有加法公式、負角公式和周期公式等。這些恒等式可以通過單位圓直觀理解,並在數學、物理、工程等多個領域有廣泛應用。