作者:
Virginia Floyd
创建日期:
12 八月 2021
更新日期:
22 六月 2024
![单位圆定义三角函数](https://i.ytimg.com/vi/Tyrk3i-wb48/hqdefault.jpg)
内容
单位圆不仅用于三角学和几何学,还用于其他数学分支。乍一看,记住上面所有的奇异点是相当困难的,但如果你理解了基本原理,你就可以轻松使用单位圆。
脚步
第 1 部分(共 2 部分):以弧度表示的角度
1 画两条垂直线。 拿一张大纸和一把尺子,画垂直线和水平线。这些线的交点应大致位于纸张的中心。这些将是轴 X 和 是.
2 画一个圆圈。 拿一个指南针,把它的针放在两条线的交叉点上,画一个大圆圈。
3 熟悉弧度的概念。 弧度是角度的度量单位。根据定义,在单位的圆周上截断一个弧度的角度 半径 单位长度的弧。在本节中,点将用它们对应的弧度值来表示。如果你记得圆的周长和它的半径之间的关系,你可以很容易地沿着单位圆确定这些值,即使你忘记了它们。
- 沿单位圆测量角度时,始终以坐标为(0;1)的点为起点。为清楚起见,您可以将单位圆想象成风玫瑰的形式,然后参考点将对应于东向。
4 请记住,单位圆的总长度是 2π。 周长是2πr, 在哪里 r - 它的半径。由于单位圆的半径为 1,因此其长度为 2π。从这里,您可以找到圆的每个点的弧度值:只需取 2π 并除以与该点对应的圆的分数。这比尝试学习单位圆上每个点的值要容易得多。
5 在轴上标记四个点 X 和 是. 这些点将圆分成四个象限(四分之一):
- “东”是参考点,所以它对应于 0 弧度;
- “北” = ¼ 圈 = /4 = /2 弧度;
- “西” = 半圆 = /2 = π 弧度;
- “南” = 四分之三圆 = 2π * ¾ = /2 弧度;
- 遍历整个圆后,我们返回到起点,因此可以与0一起赋值 2π.
6 将圆圈分成八个部分。 在每个象限的中间画直线,使它们减半。对于直线与圆的交点,我们以弧度为单位获得以下值:
- /4;
- /4;
- /4;
- /4;
- (点 π / 2、π、3π / 2 和 2π 已标记).
7 将圆圈分成六个部分。 绘制将圆分成六个部分的附加线。您可以为此使用量角器:从轴的正方向开始 X 并留出 60 度角。使用上面介绍的方法,很容易确定圆的第六部分是/6 = /3 弧度。现在我们可以用圆圈标记新线的交点(每个象限一个):
- /3;
- /3;
- /3;
- /3;
- (π和2π的值已经记下了).
8 绘制将圆分成 12 部分的线。 剩下的就是将单位圆分成 12 个相等的部分。在这些要点中,只有四点以前没有被注意到:
- /6;
- /6;
- /6;
- /6.
第 2 部分,共 2 部分:x-y 坐标(余弦、正弦)
1 熟悉正弦和余弦的概念。 单位圆非常适合处理直角三角形。坐标 X 位于圆上的点等于 cos (θ),坐标 是 对应于 sin (θ),其中 θ 是角度。
- 如果你觉得很难记住这个规则,只要记住在对 (cos; sin) 中“sine 排在最后”。
- 如果我们考虑直角三角形和这些三角函数的定义(角的正弦等于对边长度之比,余弦是与斜边相邻的边),就可以推导出这条规则。
2 写出圆上四个点的坐标。 “单位圆”是半径等于 1 的圆。使用它来确定坐标 X 和 是 在坐标轴与圆的四个交点处。上面,为了清楚起见,我们将这些点指定为“东”、“北”、“西”和“南”,尽管它们没有确定的名称。
- “东”对应一个有坐标的点 (1; 0).
- “北”对应有坐标的点 (0; 1).
- “西”对应一个有坐标的点 (-1; 0).
- “南”对应有坐标的点 (0; -1).
- 这和普通图是一样的,所以不需要记住这些值,只要记住基本原理即可。
3 记住第一象限中点的坐标。 第一象限位于圆的右上角,坐标为 X 和 是 取正值。这些是您需要记住的唯一坐标:
- 点 /6 有坐标 (
);
- 点 /4 有坐标 (
);
- 点 /3 有坐标 (
);
- 请注意,分子仅接受三个值。如果沿正方向移动(沿轴从左到右) X 并沿着轴从下到上 是),分子取值 1 → √2 → √3。
- 点 /6 有坐标 (
4 画直线并确定它们与圆的交点的坐标。 如果从一个象限的点画直线水平和垂直线,这些线与圆的第二个交点将有坐标 X 和 是 具有相同的绝对值,但符号不同。换句话说,您可以从第一象限的点绘制水平线和垂直线,并用相同的坐标标记与圆的交点,但同时为正确的符号(“+”或“-”)留出空间“) 在左边。
- 例如,您可以在点之间画一条水平线 /3 和 /3...由于第一个点有坐标(
),第二个点的坐标将为 (?
),这里用问号代替“+”或“-”号。
- 使用最简单的方法:注意点坐标的分母(以弧度表示)。分母为 3 的所有点都具有相同的绝对坐标值。这同样适用于分母为 4 和 6 的点。
- 例如,您可以在点之间画一条水平线 /3 和 /3...由于第一个点有坐标(
5 使用对称规则来确定坐标的符号。 有几种方法可以确定放置“-”符号的位置:
- 记住常规图表的基本规则。轴 X 左侧为负,右侧为正。轴 是 负下方和正上方;
- 从第一个象限开始并绘制到其他点的线。如果线穿过轴 是, 协调 X 将改变其符号。如果线穿过轴 X,坐标的符号会改变 是;
- 请记住,在第一象限中所有函数都是正的,在第二象限中只有正弦为正,在第三象限中只有正切为正,在第四象限中只有余弦为正;
- 无论您使用哪种方法,第一象限应该是 (+, +)、第二象限 (-, +)、第三象限 (-, -) 和第四象限 (+, -)。
6 检查你是否错了。 如果沿单位圆逆时针移动,下面是“特殊”点坐标的完整列表(坐标轴上的四个点除外)。请记住,要确定所有这些值,只需记住第一象限中点的坐标即可:
- 第一象限:(
); (
); (
);
- 第二象限:(
); (
); (
);
- 第三象限:(
); (
); (
);
- 第四象限:(
); (
); (
).
- 第一象限:(
提示
- 如果您需要在测试或考试中使用单位圆,请将其绘制在草稿上。
- 通过一些练习,您应该能够快速绘制单位圆。随着时间的推移,您将只能绘制轴 X 和 是 甚至没有图表。