Hyperconcise Math D2: ไซน์และโคไซน์

Jan 10 2023
ถ้า x และ y เป็นตัวเลขใดๆ และ t คือมุมในเรเดียนที่วัดทวนเข็มนาฬิกาจากเส้น y = 0, x ≥ 0 ที่ (0,0) (มุมสามารถเกินการหมุนทั้งหมดที่นี่ มุมลบคือตามเข็มนาฬิกา) แล้ว cos (t) และ sin(t) สามารถกำหนดได้ด้วยสมการพารามิเตอร์เหล่านี้ของ x² + y² = 1: สำหรับค่าทั้งหมดของ t, sin(t) = cos(t − τ/4) และ cos(t + τ) = cos (เสื้อ). คุณสมบัติของ sin(t) และ cos(t) สามารถพิสูจน์ได้ด้วยเรขาคณิต (a และ b เป็นจำนวนใดๆ): sin(a)² + cos(a)² = 1 cos(a + b) = cos(a) ⦁cos(b) − sin(a)⦁sin(b) cos(−a) = cos(a) คุณสมบัติอื่นๆ ส่วนใหญ่ (หากไม่ใช่ทั้งหมด) สามารถหาได้จากคุณสมบัติทั้งสามนี้ (ลองพิจารณาด้วยตัวเอง): ค่าบางอย่างของค่าเหล่านี้ ฟังก์ชันสามารถเขียนในรูปแบบที่ง่ายกว่าด้วยทฤษฎีบทพีทาโกรัส:

ถ้า x และ y เป็นตัวเลขใดๆ และ t คือมุมในเรเดียนที่วัดทวนเข็มนาฬิกาจากเส้น y = 0, x ≥ 0 ที่ (0,0) (มุมสามารถเกินการหมุนทั้งหมดที่นี่ มุมลบคือตามเข็มนาฬิกา) แล้ว cos (t) และ sin(t) สามารถกำหนดได้ด้วยสมการพาราเมทริกของ x² + y² = 1:

กราฟทั้งหมดที่นี่สร้างขึ้นโดยใช้ Geogebra (แก้ไขเล็กน้อย) ภายใต้ CC BY-SA 3.0

สำหรับค่าทั้งหมดของ t นั้น sin(t) = cos(t − τ/4) และ cos(t + τ) = cos(t)

ไม่มีลิมิตของ cos(t) ที่ ∞ และ −∞ เนื่องจากฟังก์ชันจะทำซ้ำตัวเองทุกๆ τ เรเดียน

คุณสมบัติของ sin(t) และ cos(t) สามารถพิสูจน์ได้ด้วยรูปทรงเรขาคณิต (a และ b เป็นจำนวนใดๆ):

บาป(a)² + cos(a)² = 1

cos(a + b) = cos(a)⦁cos(b) − บาป(a)⦁ บาป(b)

คอส(−a) = คอส(ก)

คุณสมบัติอื่น ๆ ส่วนใหญ่ (หากไม่ใช่ทั้งหมด) สามารถได้มาจากคุณสมบัติทั้งสามนี้ (ลองพิจารณาด้วยตัวเอง):

ค่าบางค่าของฟังก์ชันเหล่านี้สามารถเขียนในรูปแบบที่ง่ายกว่าด้วยทฤษฎีบทพีทาโกรัส:

สีแทน(a + b) = (สีแทน(a) + สีแทน(b))/(1 − สีแทน(a)⦁สีแทน(b))