三角函数是 以角度为自变量,角度对应任意角终边与单位圆交点坐标或其比值为因变量的函数。它们主要用于描述直角三角形中角与边长之间的比例关系,也可以用来描述圆上点的坐标与角度之间的关系。常见的三角函数包括正弦函数(sin)、余弦函数(cos)、正切函数(tan)、余切函数(cot)、正割函数(sec)和余割函数(csc)。
三角函数在数学、物理、工程等领域中具有广泛的应用,例如在解决与角度、距离和速度相关的问题时,经常需要用到三角函数的计算。此外,三角函数也是研究周期性现象的基础数学工具,如正弦和余弦函数是描述简谐振动和波动现象的基本函数。
三角函数的定义可以通过直角三角形或单位圆来给出。在直角三角形中,三角函数的值等于角的对边、邻边和斜边之间的比值。例如,正弦函数表示一个角的对边与斜边的比值(sinθ = a/c),余弦函数表示一个角的邻边与斜边的比值(cosθ = b/c),正切函数表示一个角的对边与邻边的比值(tanθ = a/b)。在单位圆中,三角函数的值等于单位圆上对应角度的点的坐标(x, y)或这些坐标的比值(x/y)。
此外,三角函数之间存在许多重要的恒等式,如毕达哥拉斯定理、互余角恒等式、和角恒等式、差角恒等式、倒数恒等式、半角公式和倍角公式等,这些恒等式在求解各种三角问题时非常有用。