Образование
Читать статью 3 мин.

Тригонометрические функции

В настоящее время изучению тригонометрических функций как функций числового аргумента уделяется значительное внимание. Существует несколько различных подходов к преподаванию этой темы, и учителю, особенно начинающему, бывает нелегко определиться с наиболее подходящим методом изложения материала.

Wsem обо Всём
Подписаться
Автор: Житников Н.А.
Тригонометрические функции

Выделите текст, чтобы комментировать.

Тригонометрические функции

Один из разделов школьного курса "Алгебры и начал анализа", который часто вызывает трудности у учащихся, - это тема "Тригонометрические функции". Между тем, тригонометрические функции представляют собой наглядный и удобный инструмент для исследования свойств функций до введения понятия производной, в частности, такого важного свойства, как периодичность, характерного для многих природных процессов. Поэтому изучению тригонометрических функций следует уделять пристальное внимание. Именно эти факторы обусловливают актуальность выбранной темы для данной работы.

Тригонометрические функции берут свое начало из изучения прямоугольных треугольников, где они выражали зависимость между сторонами треугольника и его острыми углами при данной гипотенузе. Со временем определение тригонометрических функций было расширено, и их аргументами могут быть любые вещественные или даже комплексные числа. Эти элементарные функции нашли широкое применение в различных областях науки. Наука, исследующая свойства тригонометрических функций, получила название тригонометрии. По сути, тригонометрические функции представляют собой элементарные функции, аргументом которых является угол, позволяющие описывать соотношения между сторонами и острыми углами в прямоугольном треугольнике. Сферы применения тригонометрических функций чрезвычайно разнообразны. 

Любой процесс можно выразить в виде суммы тригонометрических функций. Эти функции появляются при решении дифференциальных и функциональных уравнений.

Геометрическое определение тригонометрических функций можно легко представить на при мере единичной окружности. 

На рисунке изображена окружность радиуса r = 1. На окружности нарисована точка M (x, y). Угол между радиус-вектором OM и направлением оси O x равен a.

Синус угла α — это отношение ординаты y точки M (x, y) к радиусу r: sin α = y/r. Поскольку r = 1,синус равен ординате точки M (x,y).

Косинус угла α — это отношение абсциссы x точки M (x,y) к радиусу r: cos α = x/r = x.

Тангенс угла α — это отношение вертикальной оси y и радиуса r точки M (x,y): 

cos α = x/r = x.

Отношение оси M (x,y) к абсциссе x: tg α = y/x, x ≠ 0.

Котангенс угла α — это отношение точки M (x,y) к ее абсциссе x.

Отношение абсциссы x точки M (x, y) к ее ординате y: ctg α = x/y, y ≠ 0.

В единичном круге x, y точка M (x, y) и радиус r образуют прямоугольный треугольник с большими сторонами x,y и малыми сторонам и r. Таким образом, определение тригонометрических функций, применимых к прямоугольному треугольнику, формулируется следующим образом:

  • Синус угла α — это отношение противоположной гипотенузы к гипотенузе.
  • Косинус угла α — это отношение соседних косых сторон к косой стороне.
  • Тангенс угла α — это отношение противоположной косой граник соседней косой грани.
  • Котангенс угла α — это отношение соседнего катета к противоположному катету.

К тригонометрическим функциям относятся, прежде всего, прямые тригонометрические функции: синус (sin x), косинус (cos x).

Обратные тригонометрические функции

Во-вторых, существуют обратные тригонометрические функции:

секанс (sec x); cosec (cosec x);

Производные тригонометрических функций

И в-третьих, это производные тригонометрических функций:

тангенс (tg x); котангенс (ctg x).

Каждому вещественном уx соответствует одна точка единичного круга, полученная поворотом точки (1;0) на угол x радиан. Для этого угла определены sin x и cos x. Другими словами, функции y=sin x и y =cos x определены на множестве R всех действительных чисел. 

Областью определения функций y = sin x и y = cos x является множество R всех действительных чисел.

Функция y = tg x задается формулой y = tg x = sin x/cos x. Эта функция определяется значением x, для которого cos x ≠ 0. Известно, что при x = π/2 + πn, n Є Z, cos x = 0. 

Таким образом,областью функции y = tg x является множество чисел x ≠ π/2 + πn, n@Z. 

Так как уравнение tg x = a имеет корни при любом допустим ом значении a, то множество значений функции y = tg x — это множество R всех допустимых чисел.

Пример 1:

Решите уравнение: a) sin x = 1/2

(a) На вертикальной ос и отложите углы x1 и x2,такие,что sin x = 1/2, отложив значение 1/2.

Таким образом, x1+x2=πиx2= π-x1.Согласно тригонометрической таблице x1= π/6.

Скажем периодичность функции синуса и запишем решения данного уравнения: 

где k ∈ Z.

Список литературы:

1. Прасолов В.В. Тригонометрические функции. М.: МЦНМО, 2005. - 64 с.

2. Васильев Н.Б., Ефимов А.В., Царев С.Л. Сборник задач по тригонометрии. М.: Наука, 1988. - 176 с.

3. Маргулис А.Я. Тригонометрические уравнения и неравенства. СПб.: Лань, 2011. - 336 с

4. Зорич В.А. Математический анализ. В 2 ч. Ч. 1. М.: МЦНМО, 2013. - 664 с.

5. Бахвалов С.В., Жидков Н.П. Численные методы. М.: Бином, 2008. - 640 с.

 

Автор: Житников Н.А., ф-т Оснащение средств автоматизации (по отраслям)

Нефтекамский Машиностроительный колледж   

Комментируйте
Национальный Курс
Подписаться

Каждый должен лично принять решение

Каждый день США во главе НАТО отправляют на нас БПЛА через Украину. Их счёт идёт уже на тысячи. Каждый день от этого гибнут и страдают люди, разрушаются чьи-то жизни. И каждый день каждый из нас принимает решение — решение, от которого зависит судьба страны и выживание всех граждан.

Когда на самом деле началось СВО. Все знают, что Великая Отечественная война началась 22 июня 1941 года с вероломного нападения фашистской Германии на СССР.  Но сейчас, когда против нас воюют 54 страны, ответ на вопрос, когда началась война, не так очевиден. А ведь в нём находится ключ к её победе. Война началась не 24 февраля 2022 года, когда през...
Читать  4 мин.
Каждый должен лично принять решение
Редакция «Всем!ру»
Подписаться

Важные новости Ближнего Востока

Американский боевой вертолет Apache потерпел крушение в Ормузском проливе. Президент США Дональд Трамп поспешил успокоить общественность, заявив, что все военнослужащие остались живы, однако причины самого инцидента пока не раскрываются.

Другие новости:. — Катар и Кувейт закрывают своё воздушное пространство; — Израиль пользуется очередным витком конфликта между США и Ираном, нанося очередной удар по Бейруту; — Тегеран обещает ответить на агрессию США, которая осуществляется под предлогом ответа за крушение вертолёта Apache; — Трамп в интервью ABC: «Мы в настоящее время реагир...
Читать  1 мин.
Важные новости Ближнего Востока
БЕЛРУСИНФО
Подписаться

Тактическое ядерное оружие США, размещённое в Европе, является стратегическим по отношению к России

Тактическое ядерное оружие США, размещённое в Европе, является стратегическим по отношению к России — посол по особым поручениям МИД РФ Андрей Белоусов.

«Российское тактическое ядерное оружие не угрожает США и не подрывает то уравнение безопасности, которое продолжает быть основой стратегической стабильности», — заявил дипломат во время Обзорной конференции Договора о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО) 9 июня.«Когда затрагивается вопрос о тактическом ядерном оружии, наши оппоненты говоря...
Читать  1 мин.
Тактическое ядерное оружие США, размещённое в Европе, является стратегическим по отношению к России
БЕЛРУСИНФО
Подписаться

В Петербурге предложили обратиться к Владимиру Путину с просьбой применить ядерное оружие по территории Украины для завершения СВО

Выступая в заксобрании Санкт-Петербурга 9 июня член президиума высшего совета "Партии социальной защиты" Виктор Перов предложил ударить ядерным оружием по Украине, чтобы ускорить подписание мирного договора.

«Хочу затронуть тему завершения СВО. Как мы все помним, преступный режим Зеленского, погрязший в русофобии и антикоммунизме, под патронажем Евросоюза напал на нашу родину с целью установить бандитский неонацистский бандеровский режим. Наш Президент вынужден был начать СВО. Но, к сожалению, всё пошло не так, как планировалось»,— заявил Перов и предложил ...
Читать  1 мин.
В Петербурге предложили обратиться к Владимиру Путину с просьбой применить ядерное оружие по территории Украины для завершения СВО
БЕЛРУСИНФО
Подписаться

Игроки Pokémon Go неосознанно помогли США разработать технологию военных дронов

Игроки Pokémon Go неосознанно помогли США разработать технологию военных дронов — нидерландская газета Trouw.

Миллионы игроков Pokémon Go годами сканировали улицы своих городов ради внутриигровых бонусов, не осознавая, что передают данные для создания высокоточной навигационной системы американских военных беспилотников. Расследование опубликовала нидерландская газета Trouw 6 июня 2026 года. С 2021 года сотни миллионов пользователей собрали около 30 миллиа...
Читать  1 мин.
Игроки Pokémon Go неосознанно помогли США разработать технологию военных дронов
Редакция портала: privet@wsem.ru
Создайте канал и публикуйте статьи и новости бесплатно!
Трамп назвал Нетаньяху «спятившим придурком»
Национальный Курс
Национальный Курс
4 июня
Трамп назвал Нетаньяху «спятившим придурком»
New York Post: «Президент США подтвердил, что в телефонном разговоре в понедельник назвал ...
Спикер КСИР: разрушение терминала аэропорта Кувейта было вызвано запуском ракет «Патриот»
Редакция «Всем!ру»
Иранист
5 июня
Спикер КСИР: разрушение терминала аэропорта Кувейта было вызвано запуском ракет «Патриот»
Дело в том, что процент ошибок ракет системы ПВО «Патриот» невероятен.
Россия принимает во внимание заявления, что Соединённые Штаты поддерживают киевский режим
БЕЛРУСИНФО
Белрусинфо
Вчера в 9:17
Россия принимает во внимание заявления, что Соединённые Штаты поддерживают киевский режим
Россия принимает во внимание заявления, что Соединённые Штаты поддерживают киевский режим ...
Вероятность развязывания конфликта против России и Беларуси предельно высока, как и шанс на его последующее превращение в глобальный
БЕЛРУСИНФО
Белрусинфо
5 июня
Вероятность развязывания конфликта против России и Беларуси предельно высока, как и шанс на его последующее превращение в глобальный
Это заявил министр обороны Беларуси Виктор Хренин.
Баллистическая ракета FP-9, Украина
Фролов Игорь  Валентинович
Фролов И.В., к.т.н.
5 июня
Баллистическая ракета FP-9, Украина
Штилерман заявляет, что первые удары ракетой по Москве возможны летом или осенью 2026 года...
Центр «ВОИН» проведёт смену «Время юных героев» в ВДЦ «Орлёнок»
Wsem обо Всём
Игорь Филимонов
3 июня
Центр «ВОИН» проведёт смену «Время юных героев» в ВДЦ «Орлёнок»
Летняя военно-патриотическая смена «Время юных героев» впервые пройдёт во Всероссийском де...
Конгресс США поддержал рассмотрение законопроекта о новых санкциях против России
БЕЛРУСИНФО
Белрусинфо
5 июня
Конгресс США поддержал рассмотрение законопроекта о новых санкциях против России
Решение поддержали 218 законодателей