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輸入計算

數學公式

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結果

sin(2θ)
0.866025
= 2·sinθ·cosθ
60
sinθ 0.5
cosθ 0.866025

什麼是 sin(2θ) 二倍角計算機?

這個計算機會利用三角函數的二倍角公式,求出角度兩倍時的正弦值 \(\sin(2\theta)\)。只要輸入任意角度(度或弧度),工具就會回傳 \(\sin(2\theta)\),同時列出中間值 \(\sin\theta\) 與 \(\cos\theta\),讓你能逐步檢查運算過程。

使用方法

在輸入框中填入角度 \(\theta\),選擇單位是「度」還是「弧度」,即可讀取結果。預設為度數,適合處理幾何題與大多數學校題目;若要做微積分或物理運算,則切換成弧度。

公式說明

正弦的二倍角公式為:

$$\sin(2\theta) = 2\,\sin\theta\cos\theta$$

它是由正弦的和角公式 \(\sin(A + B) = \sin A\cos B + \cos A\sin B\),令 \(A = B = \theta\) 推導而來。由於兩項都化為 \(\sin\theta\cos\theta\),相加後便合併成 \(2\,\sin\theta\cos\theta\)。這個恆等式對所有實數角度都成立。

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直角三角形,在二倍角公式中結合 theta 的正弦與餘弦
該恆等式將 \(\sin\theta\) 與 \(\cos\theta\) 相乘,再將結果加倍。
單位圓,顯示角 theta 與加倍角 2 theta 及正弦投影
在單位圓上,\(\sin(2\theta)\) 是角度加倍後該點的垂直高度。

範例演算

假設 \(\theta = 30^{\circ}\),則 \(\sin\theta = 0.5\)、\(\cos\theta = 0.8660254\)。相乘得:$$2 \times 0.5 \times 0.8660254 = 0.8660254$$你也可以直接驗證:\(\sin(2 \times 30^{\circ}) = \sin(60^{\circ}) = 0.8660254\),兩種算法結果一致。

常見問題

\(\sin(2\theta)\) 會等於 \(2\,\sin\theta\) 嗎?不會。常見的錯誤是把「2」直接乘進角度裡。正確的恆等式是 \(2\,\sin\theta\cos\theta\),一般而言它與 \(2\,\sin\theta\) 並不相等。

輸出值的範圍是多少?由於任何實數的正弦值都介於 \(-1\) 與 \(1\) 之間,因此 \(\sin(2\theta)\) 必定落在 \([-1, 1]\) 區間內。

可以輸入負角或很大的角度嗎?可以。正弦函數具有週期性,且對所有實數角度都有定義,所以負值或超過 \(360^{\circ}\)(或 \(2\pi\))的角度都能正常計算。

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