這個計算器能做什麼
本工具可計算六大三角函數中的任何一個——正弦(sin)、餘弦(cos)、正切(tan)、餘切(cot)、正割(sec)與餘割(csc)——在單一角度下的值。角度可以用 π 弧度的倍數輸入(這也是原始題庫頁面預設的模式),也可以用一般弧度、角度(度)或百分度(gradian)輸入。這是一個純數學工具,不受任何國家或地區的規範限制,全球通用。
使用方式
先從下拉選單挑選一個函數,輸入角度的數值,再選擇角度單位即可。在「π 弧度」模式下,你輸入的數值會自動乘上 π,因此輸入 0.5 代表 \(0.5\pi = \pi/2\)。計算結果除了顯示函數值,還會同時把角度換算成弧度與角度(度)兩種形式,方便你核對換算是否正確。
公式說明
所有函數都是由弧度角 \(\theta\) 的正弦與餘弦推導而來。首先將角度標準化:
$$\theta = \text{角度數值} \times \text{係數}$$其中係數對應 π 弧度、弧度、角度(度)與百分度時,分別為 \(\pi\)、\(1\)、\(\pi/180\) 與 \(\pi/200\)。接著計算 sin 與 cos,然後
$$\tan\theta=\frac{\sin\theta}{\cos\theta},\quad \cot\theta=\frac{\cos\theta}{\sin\theta},\quad \sec\theta=\frac{1}{\cos\theta},\quad \csc\theta=\frac{1}{\sin\theta}$$當分母為零時,該函數會出現垂直漸近線,並回報為「未定義」。由於浮點數運算下的 sin 與 cos 幾乎不可能剛好等於零,本工具採用 \(1\mathrm{e}{-12}\) 的容差,以乾淨俐落地判定這些漸近線。
範例演算
選擇「餘弦(cos)」,角度數值輸入 0.5,單位選「π 弧度」。此時 \(\theta = 0.5 \times \pi = 1.570796\) 弧度 \(= 90\) 度,而 \(\cos(90^\circ) = 0\),因此「函數值」會顯示 0。若把函數改成「正切(tan)」、角度維持不變,由於此時 \(\cos(\theta)\) 為零,工具便會回報「未定義(漸近線)」——這正對應正切函數圖形在 \(\pi/2\) 處所看到的那條垂直線。
常見問題
為什麼會顯示「未定義」?正切與正割在餘弦為零之處會發散(\(\theta = \pi/2 + k\cdot\pi\));餘切與餘割則在正弦為零之處發散(\(\theta = k\cdot\pi\))。在這些精確的角度上,函數值趨近無限大,因此我們將其標示為漸近線。
計算結果的範圍是多少?正弦與餘弦永遠落在 \([-1, 1]\) 之間;正割與餘割的絕對值永遠至少為 1;正切與餘切則可以是任意實數。
可以輸入負角度嗎?可以。標準的函數圖形通常繪製在 \(-2\pi\) 到 \(2\pi\) 的範圍內,但本求值器接受任何單位下的任意實數角度。