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.

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.

Poznámka

Další dvě goniometrické funkce, sekans ( ) 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 bez množiny , resp. , oborem hodnot je celá množina .

Žádnáuvedených 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.
 
, , .