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教你如何理解三角函数中的弦,切,割

针对初中,高中很多人对三角函数中的正弦,余弦,正切,余切,正割,余割弄得不是很理解,三角函数公式也很难记忆。根据我的经验,通过图形和英语来源来解释它们,帮助理解。
工具/原料
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草稿纸

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方法/步骤
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正弦(sin),英文全名sine。来自拉丁语 sinus,弯,曲,词源同 sinus,sinuous.由1590年代托马斯·菲尔在《拨号的艺术》中首次被用于描述弯弯的如波浪般的信号图形。后用于几何学名词指正弦。余弦(cos),英文全名cosine。前缀co-表示合作,例如单词cooperation合作,被汉语在三角学中表示“余”。就像角α与它的余角β(α+β=90°)一起合作构成直角三角形。正切(tan或tg),英文全名tangent。来自拉丁语tangentem,前缀tag-,表示接触,边界,例如tactus触觉。由1583年丹麦数学家托马斯·芬克在《几何圆形》中首次使用。余切(cot或ctg),英文全名cotangent。同上,前缀co-表示合作,三角学中表示“余”。正割(sec),英文全名secant。来自拉丁语secantem,前缀sec-,表示切割,例如section部分(被切割成几部分)。也是由1583年丹麦数学家托马斯·芬克在《几何圆形》中首次使用。余割(csc),英文全名cosecant。同上,前缀co-表示合作,三角学中表示“余”。

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弦:连接于曲线内部两点的线段。如弓弦,琴弦。割:圆外一点P引直线穿过圆,交于两点,将圆割成两部分,可作无数条割线,每条割线有两条线段。如割西瓜,基本都是从中间割。切:圆外一点P引直线接触圆,交于一点,可做两条切线。如切土豆丝,都尽量从边缘切。

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几何中不仅要研究角度关系,还要研究长度关系。数学家希望推导出来的性质不论在直径多大的圆中,都不受影响,因此并不直接研究弦,割线,切线的长度。而是将他们相除,以消除圆直径或半径的影响。比如研究他们的比例,或者直接假定是在单位半径长度为1的圆中,也就是假定直角三角形斜边长度为1。因此,角α的正弦=弦/直径=(1/2弦)/半径,对边/斜边角α的余弦=角α的余角β的正弦,角α为邻边/斜边,余角β的对边/斜边角α的正切=切线/半径,对边/邻边角α的余切=角α的余角β的正切,角α为邻边/对边,余角β的对边/邻边角α的正割=(1/2两条割线之和)/半径,斜边/邻边角α的余割=角α的余角β的正割,角α为斜边/对边,余角β的斜边/邻边通过观察图形,能发现很多性质。

注意事项

以上为该英语名词首次出现时间,而所属几何概念古人早就有应用和研究,当时另有名词命名。

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