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1 三角函數 (Trigonomtric function 包含以下六個 : 正弦函數 :sin 餘弦函數 :cosin 符號 :sin 符號 :cos 正切函數 :tangnt 餘切函數 :cotangnt 符號 :tan 符號 :cot 正割函數 :scant 餘割函數 :coscant 符號 :sc 符號 :csc 銳角三角函數 : 一直角三角形, 鄰邊為 X, 對邊為, 斜邊為 Z, 斜邊和鄰邊夾角為 θ, 如圖, 則 : 對邊 斜邊 Z 鄰邊 cosθ 斜邊 X Z 對邊 tanθ 鄰邊 X cosθ cosθ cotθ 鄰邊對邊 tanθ 斜邊 scθ 鄰邊 cosθ Z X 斜邊 Z cscθ 對邊 X 基本恆等式 : 倒數關係:, cosθ, tanθ cscθ scθ cotθ cotθ, scθ, cscθ tanθ cosθ 平方關係: sin θ+ cos θ tan θ+ sc θ + cot θ csc θ 直角三角函數中, X + Z 紋的筆記 - 第 頁, 共 3 頁

2 X Z Z + θ θ 得証, 以此類推 sin + cos 3 商數關係: sin θ tanθ cosθ,tan θ scθ,sc θ cscθ tanθ cscθ cotθ scθ,cot θ cosθ cscθ,cos θ cotθ ( tan θ cos θ sc cosθ θ 得証, 以此類推 餘角關係: sin(90 θ cosθ, cos(90 θ 0 θ θ, cot(90 θ tanθ 0 tan(90 cot 0 θ θ, csc(90 θ scθ 0 sc(90 csc Not 一般習慣(sin θ sin θ 3 3 (sin θ sin θ 但 (sin θ sin θ.. 補充 反函數 a θ sin a 正弦定理與餘弦定理 在 ABC 中,a b c 分別是 A B C 的對邊,R 為 ABC 的外接圓半徑, 為三角形的面積, S ( a+ b+ c, 如 圖, 則 : 一 兩邊夾角的三角形面積 bcsina casinb absinc 紋的筆記 - 第 頁, 共 3 頁

3 S( S a( S b( S c PS: S( S a( S b( S c 稱海龍 (Hron 公式 a b c 二 正弦定理 : R sina sinb sinc ( a: b: c sina:sinb: sinc a b c abc ( R sina sinb sinc abc (3 R 4 a 三 餘弦定理 : b c b c a + c + a + b bccosa cacosb abcosc 即 b cosa c cosb a cosc + c a bc + a b ca + b c ab 四 投影定理 : a bcos C+ ccosb b acos C+ ccosa c acos B+ bcosa 五 平行四邊形定理 : 平行四邊形各邊的平方和, 等於兩對角線的平方和 AB + BC + CD + DA AC + BD 六 三角形中線定理 : ABC 中, 假設 AM 為 BC 邊上的中線 ( BM CM, 則 AB + AC ( AM + BM, 即 m a ( b + c a 紋的筆記 - 第 3 頁, 共 3 頁

4 七 ABC 中, BAT CAT 分角線長 : t bc A cos a b + c A 任意角的三角函數 : 假設某一任意角度為 θ, 則 i + cosθ i ( tanθ + cosθ+ i..(why? 高等數學再去證明吧! 先用再說! cosθ i i 以此類推 i 三角函數間的關係 : 平方和 : sin θ+ cos θ 紋的筆記 - 第 4 頁, 共 3 頁

5 證明 : 勾股定理 : 對於一直角三角形, 已知 X + Z X Z Z sin θ+ cos θ ( + ( X + Z Z 得証 # Z + 已知,cosθ i + sin θ+ cos θ ( + ( i iϖ ( + ( 得証 # 4 tan θ+ sc θ 證明 : 勾股定理 : 對於一直角三角形, 已知 X + Z Z Z X X X sc θ tan θ ( ( tan θ sc + θ 得証 # X X sc θ tan θ ( ( cosθ cosθ sin θ cos θ ( 得証 # cos θ cos θ + cot θ csc θ 證明 : 勾股定理 : 對於一直角三角形, 已知 X + Z Z csc θ cot θ ( ( X + cot θ csc θ 得証 # Z X 紋的筆記 - 第 5 頁, 共 3 頁

6 cosθ csc θ cot θ ( ( cos θ sin θ ( 得証 # sin θ sin θ 兩角和 兩角差 : sin( ± β sincosβ ± cossinβ sincosβ± cossinβ ( [( 4i i i i ( iβ + iβ ± ( ± ( i + i ( iβ i + β β β β β β β β [ 4i ± β ± β + sin( ± β 得証 # ] + iβ ] cos( ± β coscosβ sinsinβ i i iβ iβ + + coscosβ sinsinβ ( ( ( i + β β β β {( [ ( 4 i i i ( ( β β β β [( 4 ± ( iβ i iβ + + β β β β β β β β [ 4 + ± β ± β + + cos( ± β 得証 # ] + + ] ]} tan± tanβ tan( ± β tantanβ sin( ± β sincosβ ± cossinβ tan( ± β cos( ± β coscosβ sinsinβ sincosβ cossinβ sin sinβ ± ± coscosβ coscosβ cos cosβ sinsinβ sin sinβ coscosβ cos cosβ 紋的筆記 - 第 6 頁, 共 3 頁

7 tan ± tanβ 得証 # tantanβ 和差化積 積化和差 : β β sin sinβ sin( cos( sincosβ [sin( β + sin( β] 已知 sin( β sincosβ+ cossinβ ( sin( β sincosβ cossinβ ( (+( sin( β + sin( β sincosβ 所以 sincosβ [sin( β + sin( β] 得証 # 假設 : +β A, β B A+B 則, β A B, 代入式中 得 sincosβ [sin( β + sin( β] β β sin sinβ cos( sin( cossinβ [sin( β sin( β] β β cos cosβ cos( cos( coscosβ [cos( β + cos( β] 紋的筆記 - 第 7 頁, 共 3 頁

8 β β cos cosβ sin( sin( sinsinβ [cos( β cos( β] 倍角 半角關係 : sin tan sincos + tan cos cos sin cos sin tan + tan tan tan tan tan tanβ 已知 tan( β tantanβ β 代入得解 # cot cot cot sin3 3sin 4sin 3 3 cos3 4cos 3cos sin ± cos 紋的筆記 - 第 8 頁, 共 3 頁

9 + cos cos ± + cos tan ± cos sin cos + cos sin 其他 ( 還要再確認!! x x x sinx x ! 5! 7! for all valus of x 4 x x cosx +! 4! or all valus of x 6 x 6! +... tanx x+ 3 x arcsinx x+ for x 3 x x x arccosx p arcsinx x x x arctanx x for x 廣義三角函數 : 紋的筆記 - 第 9 頁, 共 3 頁

10 三角函數在複數上的應用 一 假設 z a+ b a, b R, 在複數平面上表示為 P ( z P( a, b,θ 為以 OP 為終邊之有向 角, 稱為 z 之輻角,0 θ < π 稱為 z 之主輻角, 以 argz θ 表示 假設 OP z a + b r a rcosθ, b r z a+ bi r(cosθ + isin θ 稱 r(cosθ+ isin θ 為 z 的極式 二 複數的絕對值 定義 : 假設 z a+ bi ( a, b R,z 的絕對值以 z 表示 定義 z + a b 性質 : 設 z, z, z C. z z z z. n n z z ( n N 3. z z z z 4. z z z + z z + z 三 共軛複數 四 定理 : 假設 z r(cosθ + isin θ, 則 z z rr θ+ θ + i θ+ θ z r(cosθ + isin θ ( r r 0 [cos( sin( ] z r [cos( θ θ + isin( θ θ],( r 0 z r 紋的筆記 - 第 0 頁, 共 3 頁

11 z z rr[cos( θ + θ + isin( θ + θ ] z z [ r (cosθ + isin θ ][ r (cosθ + isin θ ] rr[(cosθ cosθ sin θ + cosθ + cosθ sin θ ] rr[cos( θ + θ + isin( θ + θ ] 得証 # z r [cos( θ θ + isin( θ θ] z r 五 棣美弗定理 : 假設 z r(cosθ + isin θ, r 0, n Z 則 n n z r (cosnθ + isin nθ 六 二項方程式 : 定理 : 假設 x n z ( n N, z C, 其解為 x, x, x 3,, x n, 其中 kπ + θ kπ + θ x n k z(cos + isin n n k 0,,,3,..., n, θ arg z n 特例 : x ( n N π π ω cos + isin n n 3 此方程式的解為, ω, ω, ω,..., ω n 三角函數的微分與積分 cosθ θ 已知 sinϑ, cosϑ i + 紋的筆記 - 第 頁, 共 3 頁

12 sinϑ ϑ i ( ϑ i ϑ ( i i + cosϑ + i cosθ θ 已知 sinϑ, cosϑ i cosϑ ϑ ( i ( ϑ + i ϑ i i sinϑ + tanθ + tan θ θ sinϑ tanϑ ( ϑ ϑ cosϑ (sinϑcos ϑ ( sinϑcos ϑ cosϑcos sinϑ cosϑ ϑ ϑ+ sinϑ( cos ϑ ϑ+ sinϑ ( (cos + ( +tan ϑ ϑ ϑ( sinϑ cotθ cot θ θ 紋的筆記 - 第 頁, 共 3 頁

13 scθ tanθscθ θ cscθ cotθcscθ θ... 待續! 紋的筆記 - 第 3 頁, 共 3 頁

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