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數學公式

數學公式: 六種三角函數與其反函數計算器
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  1. Inverse functions

    Inverse functions: 六種三角函數與其反函數計算器

    The inverse trig functions return the angle whose ratio equals the given value, on each function's principal range.

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結果

sin(θ)
0.5
cos(θ) 0.8660254
tan(θ) 0.57735027
cot(θ) 1.73205081
sec(θ) 1.15470054
csc(θ) 2
角度(弧度) 0.52359878

這個計算器能做什麼

本工具可雙向運算。在正向模式下,輸入一個角度,就會一次回傳全部六個三角比:正弦(sin)、餘弦(cos)、正切(tan)、餘切(cot)、正割(sec)與餘割(csc)。在反向模式下,輸入一個比值並選擇反函數(arcsin、arccos、arctan、arccot、arcsec 或 arccsc),即可求出對應的角度。這是純粹的數學運算,因此結果放諸全球皆相同。

直角三角形中的六個三角比

對於直角三角形中的角 \(\theta\),把 \(\theta\) 對面的邊稱為對邊,與 \(\theta\) 相鄰(但不是斜邊)的邊稱為鄰邊,最長的那一邊則是斜邊。於是 sin=對邊/斜邊、cos=鄰邊/斜邊、tan=對邊/鄰邊。其餘三個則是它們的倒數:cot=1/tan、sec=1/cos、csc=1/sin。

$$\sin\theta=\frac{\text{opp}}{\text{hyp}},\quad \cos\theta=\frac{\text{adj}}{\text{hyp}},\quad \tan\theta=\frac{\text{opp}}{\text{adj}}$$

$$\cot\theta=\frac{1}{\tan\theta},\quad \sec\theta=\frac{1}{\cos\theta},\quad \csc\theta=\frac{1}{\sin\theta}$$

顯示角 theta 的單位圓,正弦和餘弦為某點的座標
在單位圓上,cos θ 和 sin θ 是該點的 x 和 y 座標,從而把這些比值推廣到任意角。
標註了相對於角 theta 的斜邊、對邊和鄰邊的直角三角形
六個三角比由相對於角 θ 的對邊、鄰邊和斜邊構成。

使用方法

先選擇模式。正向模式下,輸入角度並選擇單位(度、弧度或梯度);計算器會在內部換算成弧度,換算係數分別為 \(\pi/180\)、\(1\) 與 \(\pi/200\)。反向模式下,先選擇反函數,輸入比值,再選擇你希望答案使用的單位。

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範例演算

正向模式,角度=30 度。換算:\(30 \times \pi/180 = 0.5235988\) 弧度。各比值為 sin=0.5、cos=0.8660254、tan=0.5773503、cot=1.7320508、sec=1.1547005、csc=2。反向驗算:\(\arcsin(0.5)=0.5235988\) 弧度=30 度。

常見問題

為什麼 tan 或 sec 有時會顯示「未定義」?正切與正割的分母都是 \(\cos(\theta)\),而 \(\cos(\theta)\) 在 90 度、270 度等處為零。餘切與餘割的分母則是 \(\sin(\theta)\),在 0 度與 180 度處為零。計算器會偵測這些情況,直接顯示「未定義」,而不是給出一個沒有意義的超大數值。

為什麼反函數會顯示「超出定義域」?arcsin 與 arccos 只接受 -1 到 1 之間的值,而 arcsec 與 arccsc 只接受絕對值不小於 1 的值。超出這些範圍時,並不存在對應的實數角度。

反函數會回傳哪個角度範圍?每個反函數都回傳其主值:arcsin 與 arctan 落在 [-90, 90] 度,arccos 落在 [0, 180] 度,arccot 落在 (0, 180) 度。

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