直角三角形中的正弦和反正弦
正弦和反正弦。 它们是什么以及如何计算它们?
定义和计算: 正弦和反正弦
定义
- 定义1: 正弦 - 在直角三角形中, 角的正弦表示该角的对边与斜边的比率。
- sin(∠A) = a/b
正弦和反正弦
- 定义2: Arcsin(反正弦) - 这是标准正弦数学函数的反函数。 正弦函数接受一个角度并返回相应的比率, 而 arcsin 接受一个比率并返回相应的角度。
- 由于sin和arcsin是反函数, 所以arcsin(sin(∡A)) = ∡A。 如果我们将函数 arcsin 应用于上面的等式:
- sin(∡A) = a/b => arcsin(sin(∡A)) = arcsin(a/b) <=>
- ∡A = arcsin(a/b) =>
- arcsin(a/b) = 角度∡A的测量
补角的正弦
- 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: 110° 是 70° 的补充, 因为 110° + 70° = 180°。
- 补角正弦公式:
sin(180° - θ) = sin(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.
补角的正弦
- 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、 θ、 斜边、 r) => AC与BD全等, AC≅BD。
- 角度∡AOC和∡BOC的正弦为:
但是 BD = AC (它们具有相同的长度, 是全等的线段, 并且在 Ox 方面处于相似的象限)。
- => sin(∡BOC) = sin(180° - θ) = AC/r = sin(θ)
- => sin(180° - θ) = sin(θ)
计算示例
- 示例1: 计算正弦
- 在直角三角形中, 角∡B = 90°, 边长b = 10 (角∡B的对边), 边长a = 4 (角∡A的对边), 角∠A的正弦计算为:
正弦和反正弦
sin(∠A) = a/b = 4/10 = 2/5 = 0,4
- 示例2: 计算反正弦
- 在直角三角形中, 角∡B = 90°, 边长b = 10 (角∡B的对边), 边长a = 4 (角∡A的对边), 角∡A的大小计算如下:
- arcsin(sin(∠A)) = 角度∡A的测量 = arcsin(a/b) = arcsin(4/10) = arcsin(2/5) = arcsin(0,4) = 23,578178478202° ≈ 23,58°.