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
Соболева Галина

В Астрахани открыли бюст адмирала Федора Ушакова

11 сентября в Астрахани напротив Дома офицеров Каспийской флотилии состоялось торжественное открытие бюста выдающегося русского флотоводца, адмирала Фёдора Фёдоровича Ушакова.

Дата открытия выбрана неслучайно: 11 сентября отмечается День воинской славы России – победа русской эскадры под командованием Фёдора Ушакова у мыса Тендра в 1790 году.В церемонии приняли участие губернатор Астраханской области Игорь Бабушкин, вице-губернатор – председатель Правительства Астраханской области Денис Афанасьев, митрополит Астраханский и Ка...
Читать  2 мин.
В Астрахани открыли бюст адмирала Федора Ушакова
Михаил Советский
Подписаться

Мировой долг составляет $348 трлн, это в три раза больше мирового богатства. Крах системы или новая норма?

Сегодня в мире, по данным Института Международных финансов, наличных денег всего $12 трн. Это наличные и различные депозиты. Все они были созданы банками.

Банки выдают эти средства под процент, как людям, компаниям, так и государствам. То есть банки печатают деньги и дают остальному человечеству ими попользоваться под процент на определённый период времени.И теперь самое интересное. Вот давайте упростим сложившееся положение. Образно объединим все банки в один, который печатает деньги и даёт их под процен...
Читать  15 мин.
Мировой долг составляет $348 трлн, это в три раза больше мирового богатства. Крах системы или новая норма?
Wsem обо Всём
Подписаться

Центр «ВОИН» научит молодёжь со всего мира тактической медицине и управлению дронами

Центр «ВОИН» примет участие в Международном фестивале молодёжи, который пройдёт с 11 по 17 сентября 2026 года в Екатеринбурге. На интерактивном стенде площадью 90 кв. м гости смогут освоить жизненно важные прикладные навыки под руководством опытных инструкторов и курсантов Центра.

Центр «ВОИН» примет участие в Международном фестивале молодёжи, который пройдёт с 11 по 17 сентября 2026 года в Екатеринбурге. На интерактивном стенде площадью 90 кв. м гости смогут освоить жизненно важные прикладные навыки под руководством опытных инструкторов и курсантов Центра.Фестиваль соберёт 10 тыс. участников из 191 страны мира и 89 регионов Росс...
Читать  2 мин.
Центр «ВОИН» научит молодёжь со всего мира тактической медицине и управлению дронами
Редакция «Всем!ру»
Подписаться

Крестный ход 12 сентября в Санкт-Петербурге собрал более 100 тысяч верующий

В эту субботу Санкт-Петербург отметит день памяти своего небесного покровителя — святого князя Александра Невского. Ключевым событием праздника станет масштабный крестный ход по Невскому проспекту, который начнется в 11:00 от Казанского собора и завершится у Александро-Невской лавры.

Главной особенностью торжества станет встреча мощей двух великих полководцев: Александра Невского и Дмитрия Донского.  Ковчег с частицей мощей князя Дмитрия Донского, обретенных в 2026 году в Архангельском соборе Кремля, специально доставят из Москвы. На площади перед лаврой он встретится с мощами Александра Невского, которые вынесут из собора посл...
Читать  3 мин.
Крестный ход 12 сентября в Санкт-Петербурге собрал более 100 тысяч верующий
Редакция «Всем!ру»
Подписаться

Удар секретным оружием Путина

Сегодня разберёмся, что представляют из себя "Буратино" и "Солнцепёк". Как их эффективно используют на передовой и почему эти системы называют оружием абсолютного поражения?

Мы пройдём путь от технических характеристик тяжёлых огнемётных систем калибром 220 мм до специфики их боевого применения против укреплённых позиций противника. Вы узнаете, чем термобарический боеприпас отличается от обычного фугасного снаряда и почему его воздействие на живую силу в замкнутых пространствах настолько разрушительно. Мы разберём. Как рабо...
Читать  8 мин.
Удар секретным оружием Путина

Рекомендуем

Создайте канал и публикуйте статьи и новости бесплатно!
Сенатор США Кеннеди призвал задушить Путина до смерти
БЕЛРУСИНФО
Белрусинфо
8 сентября
Сенатор США Кеннеди призвал задушить Путина до смерти
Я бы хотел, чтобы Россия просто сказала «хватит» и вышла из этого. Я не знаю, чем они гото...
Как отдохнуть и перезагрузить организм без больших затрат
Wsem обо Всём
Хачатурьян Сергей
5 сентября
Как отдохнуть и перезагрузить организм без больших затрат
Современный рынок отдыха и туризма в России переживает масштабную трансформацию. Изменение...
Разведывательный БПЛА GOR (Гор), Украина
Фролов Игорь  Валентинович
Фролов И.В., к.т.н.
5 сентября
Разведывательный БПЛА GOR (Гор), Украина
Первые опытные образцы были переданы на передовую для тестирования ещё в августе 2022 года...
Владимир Путин провёл встречу с переговорщиками Трампа, заявления
БЕЛРУСИНФО
Белрусинфо
7 сентября
Владимир Путин провёл встречу с переговорщиками Трампа, заявления
Посланники Трампа привезли в Москву предложения по Украине. От их визита многого не ждали,...
Экс-главный кадровик Минобороны Юрий Кузнецов приговорён к 12 годам колонии строгого режима за взятки в особо крупном размере
БЕЛРУСИНФО
Белрусинфо
10 сентября
Экс-главный кадровик Минобороны Юрий Кузнецов приговорён к 12 годам колонии строгого режима за взятки в особо крупном размере
9 сентября 235-й гарнизонный военный суд вынес приговор бывшему начальнику Главного управл...
10 боевых кораблей России устроили облаву Британии
Соболева Галина
Александр Семченко
8 сентября
10 боевых кораблей России устроили облаву Британии
В статье — о малоизвестной операции в Британских водах, когда десять кораблей Северного фл...
Украинская школа подготовки операторов БПЛА ТОВ «ДРОН ФАЙТ КЛАБ АКАДЕМИЯ»
Фролов Игорь  Валентинович
Фролов И.В., к.т.н.
Вчера в 12:16
Украинская школа подготовки операторов БПЛА ТОВ «ДРОН ФАЙТ КЛАБ АКАДЕМИЯ»
Пытаюсь понять – что из себя представляет, созданная Владиславом Плаксиным «Дрон Файт Груп...