24)определение тригонометрической функции числового аргумента.Область определение тригонометрической функции.:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ЧИСЛОВОГО АРГУМЕНТА.
До сих пор, говоря о тригонометрических функциях, мы считали, что аргументами этих функций являются углы или дуги. Теперь мы хотим ввести в рассмотрение тригонометрические функции числового аргумента. Такое желание вполне естественно. Когда мы говорим, например, о квадратной функции у = а х2, то под х понимаем просто число.
Это число может характеризовать время в свободном падении тел (S= gt2/2 ), сопротивление электрической цепи в законе Джоуля — Ленца (Q = IR2) и т. д. Почему же в таком случае, говоря, например, о функции у = tg x, мы под х должны понимать обязательно угол?
Определение. Синусом числа х называется число, равное синусу угла в х радианов. Косинусом числа х называется число, равное косинусу угла в х радианов.
Аналогично определяются и другие тригонометрические функции числового аргумента х.
Например, и т. д.
Здесь уже π/4, π/3 и π/6 не углы, выраженные в радианах, а просто числа.
Упражнения
Какие из данных чисел являются положительными и какие отрицательными.
1. a) sin 3; б) cos 6; в) tg 9; г) ctg 12.
2. a) cos (-5); б) tg (—10); в) sin (—15); г) ctg (—20).
Б) Функция синус
Область определения функции— множество Rвсех действительных чисел.
Множество значений функции — отрезок [-1; 1], т.е. синус функция — ограниченная.
Функция нечетная: sin(−x)=−sin x для всех х ∈ R. График функции симметричен относительно начала координат.
Функция периодическая с наименьшим положительным периодом 2π:
sin(x+2π·k) = sin x, где k ∈ Z для всех х ∈ R.
sin x = 0 при x = π·k, k ∈ Z.
sin x > 0 (положительная) для всех x ∈ (2π·k, π+2π·k), k ∈ Z.
sin x < 0 (отрицательная) для всех x ∈ (π+2π·k, 2π+2π·k), k ∈ Z.
Функция возрастает от −1 до 1 на промежутках:
Функция убывает от −1 до 1 на промежутках:
Наибольшее значение функции sin x = 1в точках:
Наименьшее значение функции sin x = −1в точках:
Функция косинус
Область определения функции— множество Rвсех действительных чисел.
Множество значений функции — отрезок [-1; 1], т.е. косинус функция — ограниченная.
Функция четная: cos(−x)=cos x для всех х ∈ R. График функции симметричен относительно оси OY.
Функция периодическая с наименьшим положительным периодом 2π:
cos(x+2π· k) = cos x, где k ∈ Z для всех х ∈ R.
cos x = 0при
cos x > 0 для всех
cos x < 0для всех
Функция возрастает от −1 до 1 на промежутках:
Функция убывает от −1 до 1 на промежутках:
Наибольшее значение функции sin x = 1в точках:
Наименьшее значение функции sin x = −1в точках:
Функция тангенс
Область определения функции— множествовсех действительных чисел, кроме
Множество значений функции — вся числовая прямая, т.е. тангенс — функция неограниченная.
Функция нечетная: tg(−x)=−tg x для всех х из области определения. График функции симметричен относительно оси OY.
Функция периодическая с наименьшим положительным периодом π, т.е. tg(x+π· k) = tg x, k ∈ Z для всех х из области определения.
tg x = 0при
tg x > 0 для всех
tg x < 0для всех
Функция возрастает на промежутках:
Функция котангенс
Область определения функции— множествовсех действительных чисел, кроме чисел
Множество значений функции — вся числовая прямая, т.е. котангенс — функция неограниченная.
Функция нечетная: ctg(−x)=−ctg x для всех х из области определения. График функции симметричен относительно оси OY.
Функция периодическая с наименьшим положительным периодом π, т.е. ctg(x+π· k)=ctg x, k ∈ Z для всех х из области определения.
ctg x = 0при
ctg x > 0 для всех
ctg x < 0для всех
Функция убываетна каждом из промежутков
25)Знаки тригонометрической функции по четвертям:
Знаки тригонометрических функций синус, косинус, тангенс и котангенс по четвертям в тригонометрическом круге.
Знаки тригонометрических функций синус, косинус, тангенс и котангенс по четвертям в тригонометрическом круге.
Функция / четверть
I
II
III
IV
sin α
+
+
–
–
cos α
+
–
–
+
tg α
+
–
+
–
ctg α
+
–
+
–
26)Соотношение между тригонометрическими функциями одного и того же аргумента:
СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИМИ ФУНКЦИЯМИ ОДНОГО И ТОГО ЖЕ АРГУМЕНТА.
Прежде всего отметим уже известные нам тождества
(1)
(2)
Из этих двух тождеств следует, что
tg φ • ctg φ = 1. (3)
Теперь покажем, что для любого угла φ
sin2 φ + cos2φ = 1. (4)
Предположим, что О А = (х, у) есть вектор единичной длины, образующий с осью x угол φ. Тогда
cosφ= x
sinφ= y
Квадрат длины любого вектора равен сумме квадратов его координат. Из этого утверждения и вытекает формула (4).
Нам известны также следующие соотношения:
(5)
(6)
К полученным шести тождествам добавим еще два:
1 + tg2 φ = sec2 φ, (7)
1 + ctg2 φ = cosec2 φ. (8)
Докажем, например, тождество (7):
Аналогично доказывается и тождество (8).
Упражнения
1. Могут ли sin φ и cos φ одновременно равняться нулю?
2. Могут ли tg φ и ctg φ и по абсолютной величине быть: а) оба больше 1; б) оба меньше 1?
3. Может ли одно из чисел tg φ и ctg φ быть положительным, а другое отрицательным?
4. Какова область допустимых значений φ в тождестве
tg φ • ctg φ = 1?
5. Доказать неравенство |sec φ| > 1 не менее чем двумя различными способами.
6. Выразить 3sin α—cos α через tg α. sin α + 2 cos α
7. Найти sin α · cos α, если sin α + cos α = a.
27)Формулы приведения:
Формулы приведения
Эти формулы позволяют:
1) найти численные значения тригонометрических функций углов, бо’льших 90°;
2) выполнить преобразования, приводящие к более простым выражениям;
3) избавиться от отрицательных углов и углов, бо’льших 360°.