辅助角是指一对和或差为 90 度(或 π/2 弧度)倍数的角。例如,120° 和 60° 是辅助角,因为它们的和是 180°,这是 90° 的倍数。
笛卡尔平面 被划分为四个象限,每个象限包含 90°。不同的三角比在这些象限中具有不同的性质,例如在第 1 象限(范围从 0° 到 90°)所有 T-ratios(三角比)都是正的,而在第 2 象限只有正弦和余割是正的。因此,当一个角从一个象限过渡到另一个象限时,三角比会改变其符号或变为它的余函数,例如正弦变为余弦,反之亦然。
在本文中,我们将讨论辅助角的概念、辅助角三角比的公式、相关示例、练习题以及常见问题。
目录
- 什么是辅助角?
- 辅助角三角比的公式
- 结论
- 辅助角示例
- 辅助角练习题
- 辅助角三角比的常见问题 (FAQs)
什么是辅助角?
辅助角是一对角。它们可以定义如下:
> 两个角,如果它们的和或差是 90 度的倍数,则这一对角被称为辅助角。
例如, 150° 和 30° 是辅助角,因为它们的和是 180°,这是 90° 的倍数。这样的角在几何中非常常见,例如,当一条直线与另一条直线相交时,它在直线的一侧形成两个角,这两个角的和为 180°,这被称为邻补角。
辅助角三角比的公式
三角比 在从一个象限过渡到另一个象限时,会在符号或函数上发生变化。我们可以通过下面的表格来理解这些变化,该表格讨论了当角度与 90° 的倍数相加或相减时,三角比如何变化。
我们只需要分析 0°、90°、180° 和 270° 的情况。其他倍数的行为是类似的,例如,360° 等价于 0°,540° 等价于 90°,依此类推。
让我们看看下面添加的 三角函数表:
-θ
(90° + θ)
(180° + θ)
(270° + θ)
—
—
—
—
-sin θ
cos θ
– sin θ
– cos θ
cos θ
-sin θ
– cos θ
sin θ
-tan θ
-cot θ
tan θ
– cot θ
-cosec θ
cosec θ
– cosec θ
– sec θ
sec θ
-cosec θ
– sec θ
– cosec θ
-cot θ
-tan θ
cot θ
– tan c有一个技巧可以将任意角度化简为较小的值:你应该将角度除以 90,检查商和余数。然后你应该将商除以 4,并检查得到的商。
下面的列表描述了每个余数的含义:
- 0: 等价于 0 度
- 1: 等价于 90 度
- 2: 等价于 180 度
- 3: 等价于 270 度
较大的角度可以根据得到的余数替换为余数和上述 90° 倍数的和。让我们通过一个例子来理解上述技巧。
假设我们需要求 sin (570°) 的值。那么,根据该技巧,首先我们将 570 除以 90,得到商为 6,余数为 30。所以,sin (570°) 可以写成:
sin (570°) = sin (90°×6 + 30°)
现在,我们将 6 除以 4,得到余数为 2,如上所示,2 对应于 180°。因此:
sin (570°) = sin (180° + 30°)
现在,从表中我们可以看到 sin (180° + θ) = – sin θ。因此:
sin (570°) = -sin (30°) = -1/2
因此,我们可以将较大的角分解为三角比数值已知的小角,从而求出它们的值。
常见的辅助角三角比
下面列出了一些常见的 T-ratio 公式:
- sin (90 – θ) = cos θ
- cos (90 – θ) = sin θ
- tan (90 – θ) = cot θ
- sin (90 + θ) = cos θ
- cos (90 + θ) = -sin θ
- tan (90 + θ) = -cot θ
结论
总之,我们已经看到辅助角的概念是三角学中的一个关键概念,主要用于在已知较小角度的值的情况下,通过将较大角度分解为 90 度的倍数和余数(即较小角度)来确定较大角度的 T-ratio 值。
辅助角在理论和实践的各个领域都有应用,例如确定三角比在各象限的行为、波动运动、简谐运动、信号处理等。
辅助角示例
示例 1:求 sin(210°) 的值。
解法:
> 我们有,
>
>
>
> ⇒ sin (210°) = si