1.3.1 Goniometrické funkce
Oblouková a stupňová míra.Velikost rovinného úhlu se v praxi vyjadřuje ve stupních, kdy přímému úhlu odpovídá hodnota 180º (a tedy pravému úhlu 90º, plnému úhlu 360º). V teorii se dává přednost tzv. obloukové míře, jejíž jednotkou je bezrozměrná jednotka zvaná radián. Je-li úhelv radiánech, a úhel
tentýž úhel ve stupních, pak platí převodní vztah
.
Tudíž,
,
,
,
,
.
Goniometrické funkce.
Poznámka
Goniometrické funkce jsou zavedeny buď pomocí jednotkové kružnice nebo (pro ostré úhly) pomocí pravoúhlého trojúhelníka. Použijeme druhý případ.
Definice
Nechť je dán pravoúhlý trojúhelník ABC s pravým úhlem u vrcholu C. Úhel v obloukové míře u vrcholu A označíme
. Čtyři základní goniometrické funkce jsou pak definovány takto:
sinus:, tzn. poměr velikostí protilehlé odvěsny a přepony;
kosinus:, tzn. poměr velikostí přilehlé odvěsny a přepony;
tangens:, tzn. poměr velikostí protilehlé odvěsny a přilehlé odvěsny;
kotangens:, tzn. poměr velikostí přilehlé odvěsny a protilehlé odvěsny.
Další dvě goniometrické funkce, sekans (
Poznámka
) a kosekans (
) se běžně nepoužívají.
Grafy goniometrických funkcí.Velmi mnoho informací o goniometrických funkcích ukazují jejich grafy, které je nutné znát zpaměti.![]()
![]()
Základní vlastnosti goniometrických funkcí.
Věta
Funkce sinus, resp. cosinus je
- periodická, spojitá, definiční obor je
, obor hodnot uzavřený interval
.
Funkce tangens, resp. cotangens jsou
- periodické, definované v
bez množiny
, resp.
, oborem hodnot je celá množina
.
Žádná z uvedených funkcí není prostá.
Tabulka hodnot goniometrických funkcí pro vybrané argumenty z prvního kvadrantu.
argument
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
nedef. |
|
nedef. |
|
1 |
|
0 |
Vybrané vzorce pro počítání s goniometrickými funkcemi.Věta
Pro libovolné úhly z definičního oboru platí následující vzorce:Součtové vzorce pro sinus a kosinus.,
.
Z uvedených vzorců lze odvodit následující:.
,
,
,
.
Sinus a kosinus dvojnásobného argumentu.,
.
Sinus a kosinus polovičního argumentu.,
Součtové vzorce pro funkční hodnoty sinů a kosinů.![]()
,
.
Součtové vzorce pro tangentu a kotangentu.,
.
Tangens a kotangens dvojnásobného a polovičního úhlu.,
,
,
.
Další vztahy mezi různými goniometrickými funkcemi.,
,
.