這個工具的功能
這個三角函數值表計算器會列出一連串角度對應的正弦(sin)、餘弦(cos)與正切(tan)數值。您只要設定起始角度、結束角度與間隔(步進),全部以「度」為單位,工具就會依間隔逐一列出每個角度的 \(\sin\theta\)、\(\cos\theta\) 與 \(\tan\theta\)。同時也會在指定範圍內繪製正弦與餘弦曲線,讓您直接看出兩條波形如何起伏。這是一個純數學工具,在任何地方計算結果都完全一致,除了以度為輸入單位外,不涉及任何國家或單位的假設。
使用方法
請輸入起始角度(第一列)、結束角度(範圍的最後一個角度)以及間隔(也就是相鄰兩列之間的差距)。舉例來說,起始 0、結束 360、間隔 2,就會產生 0、2、4、…、360 等角度。間隔必須大於零。為了控制頁面大小,表格最多會產生 361 列;若您設定的範圍與間隔會超過這個數量,工具會在第 361 列停止。
公式說明
對於每一個以度為單位的角度 a,工具會先用 $$r = a \times \frac{\pi}{180}$$ 將其換算成弧度,因為數學函式庫是以弧度運算的。接著計算 \(\sin\theta = \sin(r)\)、\(\cos\theta = \cos(r)\),以及 $$\tan\theta = \frac{\sin(r)}{\cos(r)}$$當 \(\cos\theta = 0\) 時,正切沒有定義—這會發生在 90°、270°、450° 以及其他 90° 的奇數倍角度。由於浮點數運算下 \(\cos(90\degree)\) 會是一個極小的非零數,工具會偵測 \(|\cos|\) 小於 \(10^{-12}\) 的角度,並顯示「undefined(無定義)」,而非一個極大的數值。
實際範例
當起始 = 0°、結束 = 90°、間隔 = 30° 時,表格共有四列。在 0°:sin 為 0、cos 為 1、tan 為 0。在 30°:sin 為 \(0.5\)、cos 為 \(0.866025\)、tan 為 \(0.577350\)。在 60°:sin 為 \(0.866025\)、cos 為 \(0.5\)、tan 為 \(1.732051\)。在 90°:sin 為 1、cos 為 0、tan 為 undefined(無定義)。圖形會顯示正弦從 0 上升到 1,而餘弦則從 1 下降到 0。
常見問題
為什麼 90° 的 tan 是空白或「undefined」?因為 \(\tan = \sin/\cos\),而 \(\cos(90\degree) = 0\),所以這個除法沒有定義(形成一條垂直漸近線)。
可以輸入負角度或超過 360° 的角度嗎?可以。三角函數具有週期性,任何實數角度都是有效的。
為什麼沒有繪製正切曲線?正切在漸近線附近會趨向無限大,會讓固定比例的圖形嚴重失真,因此只繪製 sin 與 cos,tan 則保留在表格中呈現。