這個計算器的功能
本工具可解出最基本的三角方程式:sin θ = k、cos θ = k 與 tan θ = k。由於三角函數具有週期性,每一條方程式都有無窮多組解。計算器會回傳主值(也就是您在工程計算機上按反函數鍵會得到的答案),並依照您所選的整數 n,從通解的解族中給出一組對應的特解。
使用方式
先選擇函數(sin、cos 或 tan),輸入右側的數值 k,再填入一個整數 n。對 sin 與 cos 而言,k 必須介於 −1 與 1 之間,否則沒有實數解。將 n 設為 0 時,所得到的解就是主值;接著逐步增加或減少 n,便能依序看到整組解。
公式說明
對於 sin θ = k,通解為 $$\theta = \text{n}\,\pi + (-1)^{\text{n}}\,\arcsin\!\left(\text{k}\right)$$。其中的 \((-1)^{\text{n}}\) 會在 \(\pi\) 的奇數倍時將主值翻轉,因此能用同一條式子同時涵蓋兩個分支。
對於 cos θ = k,通解為 $$\theta = 2\,\text{n}\,\pi \pm \arccos\!\left(\text{k}\right)$$;本計算器採用 + 分支(− 分支則會給出反射角)。對於週期為 \(\pi\) 的 tan θ = k,其解為 $$\theta = \text{n}\,\pi + \arctan\!\left(\text{k}\right)$$。
範例演練
求解 sin θ = 0.5。主值為 \(\arcsin(0.5) = 30° = \frac{\pi}{6}\)。當 n = 0 時,解為 30°。當 n = 1 時,解變為 \(1 \cdot 180° - 30° = 150°\),這正是 [0°, 360°) 範圍內第二個使正弦值等於 0.5 的角度。兩者都是同一條方程式的正確解。
常見問題
為什麼答案會隨 n 改變?三角方程式有無窮多組解,n 決定您在這個重複的解族中看到的是哪一組。
為什麼會出現「無實數解」?正弦與餘弦的值域只在 −1 與 1 之間,所以像 sin θ = 2 這種式子並沒有對應的實數角度解。但正切則可接受任何實數 k。
顯示的是角度還是弧度?兩者都會顯示:主要結果框中以角度(度)呈現,正下方則附上弧度。