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 úhel v 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.
DefiniceNechť 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 ( ) a kosekans ( ) se běžně nepoužívají.Poznámka
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.VětaPro 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., , .