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
Редакция «Всем!ру»
Подписаться

10 июня стало известно об ограблении Храма Святого Николая Русской Православной Церкви в Тегеране

Из заявления Посольства РФ в Иране.

С огромным прискорбием и возмущением сообщаем, что 10 июня стало известно об ограблении Храма Святого Николая Русской Православной Церкви в Тегеране. Это - один из старейших в Иране и единственный в столице оплот православной церкви. Мы никогда не верили, что в Иране найдутся те, кто так поступит с христианскими святынями и нанесёт оскорбление вере в ед...
Читать  1 мин.
10 июня стало известно об ограблении Храма Святого Николая Русской Православной Церкви в Тегеране
БЕЛРУСИНФО
Подписаться

Мы вправе рассчитывать на снижение ключевой ставки Центробанка

Так считает Владимир Путин.

Другие заявления Президента на совещании с членами Правительства:. ▫️ Инфляция в России снижается; ▫️ Инвестиционной паузы в России нет, но есть «инвестиционная сдержанность» на фоне мер против инфляции. Инвестиционный процесс продолжается; ▫️ РФ ничего не делает искусственно по курсу валют; ▫️ Ситуация в экономике России под контролем, принимаемые меры...
Читать  1 мин.
Мы вправе рассчитывать на снижение ключевой ставки Центробанка
БЕЛРУСИНФО
Подписаться

Страны ОДКБ договорились рассмотреть возможность применения к Армении соответствующей статьи устава организации из-за неуплаты взносов

Об этом заявил глава МИД России на пресс-конференции по итогам заседания Совета министров иностранных дел ОДКБ в Казани.

«Не участвуя в ОДКБ, оставаясь формально членом более уже двух лет, страна одновременно активно наращивает сотрудничество со странами-членами НАТО.  Идут военные учения, закупается продукция военного назначения, обмен делегациями по военной линии и с НАТО, и с Евросоюзом, который тоже сейчас превращается в милитаризованную струк...
Читать  1 мин.
Страны ОДКБ договорились рассмотреть возможность применения к Армении соответствующей статьи устава организации из-за неуплаты взносов
БЕЛРУСИНФО
Подписаться

Россия опубликует адреса канадских производств БПЛА для Украины

Россия опубликует адреса канадских производств БПЛА для Украины — Мария Захарова.

Москва намерена раскрыть расположение предприятий, где планируют выпускать беспилотники для Киева, заявила официальный представитель МИД РФ на брифинге. По её словам, соглашение о совместном производстве выводит участие Оттавы в конфликте на новый уровень. «Канада, как видим, перешла на качественно новый уровень вовлечённости в украинский кризис. Отброш...
Читать  1 мин.
Россия опубликует адреса канадских производств БПЛА для Украины
Редакция «Всем!ру»
Подписаться

Вооружённые силы США завершили удары по Ирану, наносимые «в целях самообороны»

Американская армия остается в состоянии боевой готовности — Центральное командование ВС США.

«Силы нанесли удары по иранским объектам ПВО, наземным пунктам управления и радиолокационным станциям вблизи Ормузского пролива, используя высокоточные боеприпасы с истребителей ВВС и ВМС США»,— указано в сообщении командования в соцсети X. Как утверждает командование, операция стала «соразмерным ответом на недавние нападения на американские в...
Читать  1 мин.
Вооружённые силы США завершили удары по Ирану, наносимые «в целях самообороны»
Редакция портала: privet@wsem.ru
Создайте канал и публикуйте статьи и новости бесплатно!
Президент США: «Иран сбил американский вертолет»
БЕЛРУСИНФО
Иранист
10 июня
Президент США: «Иран сбил американский вертолет»
Приводим заявление Трампа.
В Петербурге предложили обратиться к Владимиру Путину с просьбой применить ядерное оружие по территории Украины для завершения СВО
БЕЛРУСИНФО
Белрусинфо
10 июня
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...
США ведут работу, чтобы побудить Зеленского к переговорам по Украине в русле пониманий Анкориджа
БЕЛРУСИНФО
Белрусинфо
5 июня
США ведут работу, чтобы побудить Зеленского к переговорам по Украине в русле пониманий Анкориджа
Об этом заявил заявил на полях ПМЭФ замминистра иностранных дел Михаил Галузин.
Китай начал спецоперацию по обеспечению соблюдения правил морского судоходства в акватории к востоку от Тайваня
БЕЛРУСИНФО
Белрусинфо
8 июня
Китай начал спецоперацию по обеспечению соблюдения правил морского судоходства в акватории к востоку от Тайваня
Китай начал спецоперацию по обеспечению соблюдения правил морского судоходства в акватории...
«Лидеры цифровизации — 2026»: объявлены лидеры новой цифровой реальности
Wsem обо Всём
Диана Грабко
3 июня
«Лидеры цифровизации — 2026»: объявлены лидеры новой цифровой реальности
27 мая в Москве завершился первый в России «тихий» форум «Время цифры», сфокусированный на...
Что должна знать каждая женщина о профилактике онкологических заболеваний по версии Пироговского Университета
Wsem обо Всём
РНИМУ им. Н. И. Пирогова
2 июня
Что должна знать каждая женщина о профилактике онкологических заболеваний по версии Пироговского Университета
Консультирует Шаповалов Дмитрий Алексеевич, к.м.н., доцент кафедры госпитальной хирургии №...
День России. Великая страна, великая культура
Вассальт Анна
Вассальт Анна
12 июня
День России. Великая страна, великая культура
Для того, чтобы быть человеком, благодарным по отношению к своей стране, не обязательно по...