跳转到内容

三角函數精確值:修订间差异

维基百科,自由的百科全书
删除的内容 添加的内容
三角函数精确值:​ 修正笔误
标签移动版编辑 移动应用程序编辑 Android应用编辑
 
(未显示5个用户的10个中间版本)
第1行: 第1行:
{{三角学}}
{{三角学}}
'''三角函數精確值'''是利用[[三角恆等式|三角函數的公式]]將特定的[[三角函數]]值加以化簡,並以數學[[方根|根式]]或[[分數]]表示
'''三角函數精確值'''是利用[[三角恆等式|三角函數的公式]]將特定的[[三角函數]]值加以化簡,並以數學[[方根|根式]]或[[分數]]表示


用[[方根|根式]]或[[分數]]表達的精確[[三角函數]]有時很有用,主要用於簡化的解決某些[[方程式]]能進一步化簡。
用[[方根|根式]]或[[分數]]表達的精確[[三角函數]]有時很有用,主要用於簡化的解決某些[[方程式]]能進一步化簡。
第57行: 第57行:


===經由半角公式的計算===
===經由半角公式的計算===
{{see also2|[[三角恒等式#倍角、三倍角和半角公式|半角公式]]}}
{{see also2|[[三角恒等式#倍角、三倍角和半角公式|半角公式]]}}
例如:15°、22.5°
例如:15°、22.5°
:<math>\sin\left(\frac{x}{2}\right) = \pm\, \sqrt{\tfrac{1}{2}(1 - \cos x)}</math>
:<math>\sin\left(\frac{x}{2}\right) = \pm\, \sqrt{\tfrac{1}{2}(1 - \cos x)}</math>
第64行: 第64行:


===利用三倍角公式求<math>\frac13\,</math>角===
===利用三倍角公式求<math>\frac13\,</math>角===
{{see also2|[[三角恒等式#倍角、三倍角和半角公式|三倍角公式]]}}
{{see also2|[[三角恒等式#倍角、三倍角和半角公式|三倍角公式]]}}
例如:10°、20°、7°......等等,非三的倍數的角的精確值。
例如:10°、20°、7°......等等,非三的倍數的角的精確值。
*<math>\sin 3\theta = 3 \sin \theta- 4 \sin^3\theta \,</math>
*<math>\sin 3\theta = 3 \sin \theta- 4 \sin^3\theta \,</math>
第95行: 第95行:


===經由托勒密定理的計算===
===經由托勒密定理的計算===
{{see|托勒密定理|弦 (幾何)}}
{{see|托勒密定理|弦函數}}
[[File:Ptolemy Pentagon.svg|thumb|Chord(36°) = a/b = 1/φ, 根据[[托勒密定理]]]]
[[File:Ptolemy Pentagon.svg|thumb|Chord(36°) = a/b = 1/φ, 根据[[托勒密定理]]]]
例如:18°
例如:18°
第125行: 第125行:
:<math>\sin\left(\frac{\pi}{96}\right) = \sin\left(1.875^\circ\right) = \frac12\sqrt{2-\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{3}}}}}</math>
:<math>\sin\left(\frac{\pi}{96}\right) = \sin\left(1.875^\circ\right) = \frac12\sqrt{2-\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{3}}}}}</math>
:<math>\cos\left(\frac{\pi}{96}\right) = \cos\left(1.875^\circ\right) = \frac12\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{3}}}}}</math>
:<math>\cos\left(\frac{\pi}{96}\right) = \cos\left(1.875^\circ\right) = \frac12\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{3}}}}}</math>
:<math>\tan\left(\frac{\pi}{96}\right) = \tan\left(1.875^\circ\right) = \frac{\sqrt{2-\sqrt{\sqrt{\sqrt{\sqrt{3}+2}+2}+2}}}{\sqrt{\sqrt{\sqrt{\sqrt{\sqrt{3}+2}+2}+2}+2}}</math>


=== 2°:6°的三分之一===
=== 2°:6°的三分之一===
第135行: 第136行:


=== 2.25°:正八十边形 ===
=== 2.25°:正八十边形 ===
:<math>\sin\left(\frac{\pi}{80}\right) = \sin\left(2.25^\circ\right) =\frac{1}{2} \sqrt{2-\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{\frac{5+\sqrt{5}}{2}}}}}</math>
:<math>\sin\left(\frac{\pi}{80}\right) = \sin\left(2.25^\circ\right) =\frac{\sqrt{-2\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{5}+5}+4}+4}+8}}{4}</math>
:<math>\cos\left(\frac{\pi}{80}\right) = \cos\left(2.25^\circ\right) =\frac{1}{2} \sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{\frac{5+\sqrt{5}}{2}}}}}</math>
:<math>\cos\left(\frac{\pi}{80}\right) = \cos\left(2.25^\circ\right) =\frac{\sqrt{2\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{5}+5}+4}+4}+8}}{4}</math>
:<math>\tan\left(\frac{\pi}{80}\right) = \tan\left(2.25^\circ\right) =\frac{\sqrt{-\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{5}+5}+4}+4}+4}}{\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{5}+5}+4}+4}+4}}</math>
:<math>\cot\left(\frac{\pi}{80}\right) = \cot\left(2.25^\circ\right) =\frac{\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{5}+5}+4}+4}+4}}{\sqrt{-\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{5}+5}+4}+4}+4}}</math>
:<math>\sec\left(\frac{\pi}{80}\right) = \sec\left(2.25^\circ\right) =\frac{2\sqrt{2}}{\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{5}+5}+4}+4}+4}}</math>
:<math>\csc\left(\frac{\pi}{80}\right) = \csc\left(2.25^\circ\right) =\frac{2\sqrt{2}}{\sqrt{-\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{2}\sqrt{\sqrt{5}+5}+4}+4}+4}}</math>


=== 2.8125°:正六十四边形 ===
=== 2.8125°:正六十四边形 ===
第215行: 第220行:


{{see|十二边形}}
{{see|十二边形}}
: <math>\sin\frac{\pi}{12}=\sin 15^\circ=\tfrac{1}{4}\sqrt2\left(\sqrt3-1\right)\,</math>
: <math>\sin\frac{\pi}{12}=\sin 15^\circ=\frac{1}{4}\sqrt2\left(\sqrt3-1\right)\,</math>
: <math>\cos\frac{\pi}{12}=\cos 15^\circ=\tfrac{1}{4}\sqrt2\left(\sqrt3+1\right)\,</math>
: <math>\cos\frac{\pi}{12}=\cos 15^\circ=\frac{1}{4}\sqrt2\left(\sqrt3+1\right)\,</math>
: <math>\tan\frac{\pi}{12}=\tan 15^\circ=2-\sqrt3\,</math>
: <math>\tan\frac{\pi}{12}=\tan 15^\circ=2-\sqrt3\,</math>
: <math>\cot\frac{\pi}{12}=\cot 15^\circ=2+\sqrt3\,</math>


=== 18°:正十边形 ===
=== 18°:正十边形 ===
第247行: 第253行:


{{see|八边形}}
{{see|八边形}}
: <math>\sin\frac{\pi}{8}=\sin 22.5^\circ=\tfrac{1}{2}(\sqrt{2-\sqrt{2}})</math>
: <math>\sin\frac{\pi}{8}=\sin 22.5^\circ=\tfrac{1}{2} \left( \sqrt{2-\sqrt{2}} \right)</math>
: <math>\cos\frac{\pi}{8}=\cos 22.5^\circ=\tfrac{1}{2}(\sqrt{2+\sqrt{2}})\,</math>
: <math>\cos\frac{\pi}{8}=\cos 22.5^\circ=\tfrac{1}{2} \left( \sqrt{2+\sqrt{2}} \right)\,</math>
: <math>\tan\frac{\pi}{8}=\tan 22.5^\circ=\sqrt{2}-1\,</math>
: <math>\tan\frac{\pi}{8}=\tan 22.5^\circ=\sqrt{2}-1\,</math>


第305行: 第311行:
: <math>\cos\frac{\pi}{4}=\cos 45^\circ=\frac{\sqrt2}{2}=\frac{1}{\sqrt2}\,</math>
: <math>\cos\frac{\pi}{4}=\cos 45^\circ=\frac{\sqrt2}{2}=\frac{1}{\sqrt2}\,</math>
: <math>\tan\frac{\pi}{4}=\tan 45^\circ=1</math>
: <math>\tan\frac{\pi}{4}=\tan 45^\circ=1</math>

=== 48° ===
: <math>\sin 48^\circ=\frac{1}{4}\sqrt{7-\sqrt{5}+\sqrt{6(5-\sqrt{5})}}</math>


===54°:27°与27°的和===
===54°:27°与27°的和===
第324行: 第333行:
:<math>\cot\frac{3\pi}{8}=\cot 67.5^\circ=\sqrt{2}-1\,</math>
:<math>\cot\frac{3\pi}{8}=\cot 67.5^\circ=\sqrt{2}-1\,</math>


===72°:36°的2倍===
===72°:36°的倍===
:<math>\sin\frac{2\pi}{5}=\sin 72^\circ=\tfrac{1}{4}\sqrt{2\left(5+\sqrt5\right)}\,</math>
:<math>\sin\frac{2\pi}{5}=\sin 72^\circ=\tfrac{1}{4}\sqrt{2\left(5+\sqrt5\right)}\,</math>
:<math>\cos\frac{2\pi}{5}=\cos 72^\circ=\tfrac{1}{4}\left(\sqrt5-1\right)\,</math>
:<math>\cos\frac{2\pi}{5}=\cos 72^\circ=\tfrac{1}{4}\left(\sqrt5-1\right)\,</math>
第336行: 第345行:
:<math>\tan\frac{5\pi}{12}=\tan 75^\circ=2+\sqrt3\,</math>
:<math>\tan\frac{5\pi}{12}=\tan 75^\circ=2+\sqrt3\,</math>
:<math>\cot\frac{5\pi}{12}=\cot 75^\circ=2-\sqrt3\,</math>
:<math>\cot\frac{5\pi}{12}=\cot 75^\circ=2-\sqrt3\,</math>
=== 81° ===
:<math>\sin 81^\circ=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{1}{2}\Big(4+\sqrt{2(5+\sqrt{5})}\Big)}</math>


=== 90°:根本 ===
=== 90°:根本 ===

2024年5月31日 (五) 12:19的最新版本

三角函數精確值是利用三角函數的公式將特定的三角函數值加以化簡,並以數學根式分數表示。

根式分數表達的精確三角函數有時很有用,主要用於簡化的解決某些方程式能進一步化簡。

根据尼云定理,有理数度数的角的正弦值,其中的有理数仅有0,,±1。

相同角度的轉換表
角度單位
角度
弧度
梯度

計算方式

[编辑]

基於常識

[编辑]

例如:0°、30°、45°

單位圓
單位圓

經由半角公式的計算

[编辑]

例如:15°、22.5°

利用三倍角公式求

[编辑]

例如:10°、20°、7°......等等,非三的倍數的角的精確值。

把它改為

當成未知數,當成常數項 解一元三次方程式即可求出

例如:

同樣地,若角度代未知數,則會得到三分之一角公式

经由欧拉公式的计算

[编辑]

例如:

[1]

經由和角公式的計算

[编辑]

例如:21° = 9° + 12°

經由托勒密定理的計算

[编辑]
Chord(36°) = a/b = 1/φ, 根据托勒密定理

例如:18°

根據托勒密定理,在圓內接四邊形ABCD中,

三角函数精确值列表

[编辑]

由于三角函数的特性,大于45°角度的三角函数值,可以经由自0°~45°的角度的三角函数值的相关的计算取得。

0°:根本

[编辑]

1°:2°的一半

[编辑]
[2]

1.5°:正一百二十边形

[编辑]

1.875°:正九十六边形

[编辑]

2°:6°的三分之一

[编辑]

2.25°:正八十边形

[编辑]

2.8125°:正六十四边形

[编辑]

3°:正六十边形

[编辑]

3.75°:正四十八边形

[编辑]

4°:12°的三分之一

[编辑]

4.5°:正四十边形

[编辑]

5°:15°的三分之一、正三十六边形

[编辑]

5.625°:正三十二边形

[编辑]

6°:正三十边形

[编辑]

7.5°:正二十四边形

[编辑]

9°:正二十边形

[编辑]

10°:正十八边形

[编辑]

11.25°:正十六边形

[编辑]

12°:正十五边形

[编辑]

15°:正十二边形

[编辑]

18°:正十边形

[编辑]

20°:正九边形、60°的三分之一

[编辑]

21°:9°与12°的和

[编辑]

360/17°,:正十七边形

[编辑]

22.5°:正八边形

[编辑]

24°:12°的二倍

[编辑]

180/7°,:正七边形

[编辑]

27°:12°与15°的和

[编辑]

30°:正六边形

[编辑]

33°:15°与18°的和

[编辑]

36°:正五边形

[编辑]

39°:18°与21°的和

[编辑]

42°:21°的2倍

[编辑]

45°:正方形

[编辑]

48°

[编辑]

54°:27°与27°的和

[编辑]

60°:等边三角形

[编辑]

67.5°:7.5°与60°的和

[编辑]

72°:36°的二倍

[编辑]

75°: 30°与45°的和

[编辑]

81°

[编辑]

90°:根本

[编辑]

列表

[编辑]

在下表中,虛數單位

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

相關

[编辑]

參見

[编辑]

參考文獻

[编辑]

注释

[编辑]
  1. ^ Wolfram Alpha验算:[1]页面存档备份,存于互联网档案馆
  2. ^ 使用Mathematica驗算,代碼為N[ArcSin[(1 + Sqrt[3] I)/16 Power[4 Sqrt[30] - 8 Sqrt[15 + 3 Sqrt[5]] + 8 Sqrt[5 + Sqrt[5]] + 4 Sqrt[10] - 4 Sqrt[6] - 4 Sqrt[2] + (4 Sqrt[30] + 8 Sqrt[15 + 3 Sqrt[5]] + 8 Sqrt[5 + Sqrt[5]] - 4 Sqrt[10] - 4 Sqrt[6] + 4 Sqrt[2]) I, (3)^-1] + (1 - Sqrt[3] I)/16 Power[4 Sqrt[30] - 8 Sqrt[15 + 3 Sqrt[5]] + 8 Sqrt[5 + Sqrt[5]] + 4 Sqrt[10] - 4 Sqrt[6] - 4 Sqrt[2] - (4 Sqrt[30] + 8 Sqrt[15 + 3 Sqrt[5]] + 8 Sqrt[5 + Sqrt[5]] - 4 Sqrt[10] - 4 Sqrt[6] + 4 Sqrt[2]) I, (3)^-1]], 100]/Degree結果為1與原角度無誤差