Чему может быть равен sin x
Обновлено: 05.07.2024
Величины углов (аргументы функций): \( \alpha \)
Тригонометрические функции: \( \sin \alpha \) , \( \cos \alpha \) , \( \tan \alpha \) , \( \cot \alpha \) , \( \sec \alpha \) , \( \csc \alpha \)
Целые числа: \( n \)
Периодической называется функция, которая повторяет свои значения через какой-то регулярный интервал, то есть не меняющая своего значения при добавлении к аргументу фиксированного ненулевого числа (периода функции): существует такое ненулевое число \(T\) (период), что на всей области определения функции выполняется равенство \( f(x)=f(x+T) \) .
Тригонометрические функции (синус, косинус, тангенс, котангенс) являются периодическими.
\( \sin(x+2k\pi)=\sin x,\;\cos(x+2k\pi)=\cos x,\;k\in\mathbb. \)
Тригонометрические функции \( \sin \alpha \) и \( \cos \alpha \) являются периодическими, с наименьшим периодом равным \( 2 \pi \) .
Тригонометрические функции \( \tan \alpha \) и \( \cot \alpha \) являются периодическими, с наименьшим периодом равным \( \pi \) .
Принятые обозначения
Синус (sin x) и косинус (cos x) – свойства, графики, формулы
С помощью формул, указанных выше, можно найти синус и косинус острого угла. Но нужно научиться вычислять синус и косинус угла произвольной величины. Прямоугольный треугольник не даёт такой возможности (тупого угла, например, в нём быть не может); следовательно, нужно более общее определение синуса и косинуса, содержащее указанные формулы как частный случай.
На помощь приходит тригонометрическая окружность. Пусть дан некоторый угол; ему отвечает одноимённая точка на тригонометрической окружности.
Рис. 2. Тригонометрическое определение синуса и косинуса
Косинус угла - это абсцисса точки. Синус угла - это ордината точки.
На рис. 2 угол взят острым, и легко понять, что данное определение совпадает с общим геометрическим определением. В самом деле, мы видим прямоугольный треугольник с единичной гипотенузой O и острым углом. Прилежащий катет этого треугольника есть cos (сравните с рис. 1) и одновременно абсцисса точки ; противолежащий катет есть sin (как на рис. 1) и одновременно ордината точки.
Но теперь мы уже не стеснены первой четвертью и получаем возможность распространить данное определение на любой угол . На рис. 3 показано, что такое синус и косинус угла во второй, третьей и четвёртой четвертях.
Синус (sin x) и косинус (cos x) – свойства, графики, формулы
|BD| - длина дуги окружности с центром в точке A.
α - угол, выраженный в радианах.
Синус ( sin α ) – это тригонометрическая функция, зависящая от угла α между гипотенузой и катетом прямоугольного треугольника, равная отношению длины противолежащего катета |BC| к длине гипотенузы |AC|.
Косинус ( cos α ) – это тригонометрическая функция, зависящая от угла α между гипотенузой и катетом прямоугольного треугольника, равная отношению длины прилежащего катета |AB| к длине гипотенузы |AC|.
1. Свойства функции y = sinx и её график
Построение графика этой функции происходит таким же способом, как и графика функции y = cosx , начиная с построения, например, на отрезке 0 ; π .
Но можно упростить, применив формулу sinx = cos x − π 2 , которая показывает, что график функции y = sinx можно получить путём сдвига графика функции y = cosx вдоль оси абсцисс вправо на π 2 .
Кривая, являющаяся графиком функции y = sinx , называется синусоидой.
1. Область определения — множество ℝ всех действительных чисел.
5. Нули функции: x = π n , n ∈ ℤ ;
наибольшее значение равно \(1\) при x = π 2 + 2 π n , n ∈ ℤ ;
наименьшее значение равно \(-1\) при x = − π 2 + 2 π n , n ∈ ℤ ;
значения функции положительны на интервале 0 ; π , с учётом периодичности функции на интервалах 2 π n ; π + 2 π n , n ∈ ℤ ;
значения функции отрицательны на интервале π ; 2 π , с учётом периодичности функции на интервалах π + 2 π n ; 2 π + 2 π n , n ∈ ℤ .
- возрастает на отрезках − π 2 ; π 2 , с учётом периодичности функции на отрезках − π 2 + 2 π n ; π 2 + 2 π n , n ∈ ℤ ;
- убывает на отрезке π 2 ; 3 π 2 , с учётом периодичности функции на отрезках π 2 + 2 π n ; 3 π 2 + 2 π n , n ∈ ℤ .
Свойства синуса и косинуса
Периодичность
Функции y = sin x и y = cos x периодичны с периодом 2 π .
Четность
Функция синус – нечетная. Функция косинус – четная.
Область определения и значений, экстремумы, возрастание, убывание
Функции синус и косинус непрерывны на своей области определения, то есть для всех x (см. доказательство непрерывности). Их основные свойства представлены в таблице ( n - целое).
Графики функций синус, y = sin x , и косинус, y = cos x
Графики синуса и косинуса смещены по оси x друг относительно друга на :
.
1. Арксинус и уравнение sin x = a
Если a ≤ 1 , то корни уравнения выражаются формулой x = ( − 1 ) k arcsin a + π k , k ∈ ℤ .
Что же такое arcsin a ? Арксинус в переводе с латинского означает «дуга и синус». Это обратная функция.
Если a ≤ 1 , то arcsin a (арксинус a ) — это такое число из отрезка − π 2 ; π 2 , синус которого равен a .
Выражение arcsin 1 2 показывает, что синус угла x равен 1 2 , т. е. sin x = 1 2 .
Далее просто находим точку этого синуса на числовой окружности, что и является ответом:
точка 1 2 , находящаяся на оси y , соответствует точке π 6 на числовой окружности.
Значит, arcsin 1 2 = π 6 .
В первом случае по точке на числовой окружности находим значение синуса, а во втором — наоборот, по значению синуса находим точку на числовой окружности. Движение в обратную сторону. Это и есть арксинус.
Теорема. Для любого a ∈ − 1 ; 1 справедлива формула arcsin ( − a ) = − arcsin a .
Читайте также: