直角三角形中的余弦和反余弦
余弦和反余弦。 它们是什么以及如何计算它们?
余弦和反余弦的定义和计算
定义
- 定义1: 余弦 - 在直角三角形中, 角的余弦表示与该角相邻的边与斜边的比率。
- cos(∠A) = c/b
余弦和反余弦
- 定义2: Arccos (反余弦) - 这是标准余弦数学函数的反函数。 余弦函数接受一个角度并返回相应的比率, 而 arccos 接受一个比率并返回相应的角度。
- 由于 cos 和 arccos 是反函数, 所以 arccos(cos(∡A)) = ∡A。 如果我们将函数 arccos 应用于上面的等式:
- cos(∡A) = c/b => arccos(cos(∡A)) = arccos(c/b) <=>
- ∡A = arccos(c/b) =>
- arccos(c/b) = 角度∡A的测量
补角的余弦
- 定义: 如果两个角度的测量总和等于 180 度 (π 弧度), 则这两个角度是互补的。
- 示例: 120° 是 60° 的补充, 因为 120° + 60° = 180°。
- 补角余弦公式:
cos(180° - θ) = - cos(θ)
- 我们如何证明这个公式?
- 在正交轴 xOy 的系统上, 我们有一个以 O 为圆心、 半径为 r 的圆。
- 我们选择圆上的点 A, 使得线段 OA 与轴 Ox 所成的角度等于 θ。 C是A点在Ox轴上的投影, 即AC垂直于Ox。 => 在直角三角形△AOC中, 角∡AOC的度量为m(∡AOC) = θ.
补角的余弦
- 我们选择圆上的B点, 使得线段OB与轴Ox所成的角度等于(180° - θ)。 D是B点在Ox轴上的投影, 即BD垂直于Ox。 => 在直角三角形△BOD中, 角∡BOD的大小为m(∡BOD) = θ.
- 直角三角形△AOC和△BOD全等 (角度, θ, 斜边, r)=> OC与OD全等, OC≅OD。
- 角度∡AOC和∡BOC的余弦为:
但是 OD = - OC (它们具有相同的长度, 是全等的线段, 但就 Ox 而言位于不同的象限)。
- => cos(∡BOC) = cos(180° - θ) = - OC/r = - cos(θ)
- => cos(180° - θ) = - cos(θ)
计算示例
- 示例1: 计算余弦
- 在直角三角形中, 角∡B = 90°, 边长b = 10, 边长c = 6, 角∠A的余弦计算为:
余弦和反余弦
cos(∠A) = c/b = 6/10 = 3/5 = 0,6