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输入计算

数学公式

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结果

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

sin(2θ) 计算器是什么?

这个工具利用三角函数的二倍角恒等式,计算二倍角的正弦值 \(\sin(2\theta)\)。只需输入任意角度(角度制或弧度制均可),即可得到 \(\sin(2\theta)\) 的结果,同时还会列出中间值 \(\sin\theta\) 和 \(\cos\theta\),方便你逐步核对计算过程。

使用方法

在输入框中填入角度 \(\theta\),选择该角度采用角度制还是弧度制,结果会即时显示。默认使用角度制,适合几何题和大多数中学题目;做微积分或物理题时,可切换到弧度制。

公式解析

正弦的二倍角恒等式为:

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

它由两角和的正弦公式 \(\sin(A + B) = \sin A\cdot\cos B + \cos A\cdot\sin B\) 推导而来:令 \(A = B = \theta\),两项都变成 \(\sin\theta\cdot\cos\theta\),合并后即得 \(2\cdot\sin\theta\cdot\cos\theta\)。该恒等式对任意实数角都成立。

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直角三角形,在二倍角公式中结合 theta 的正弦与余弦
该恒等式将 \(\sin\theta\) 与 \(\cos\theta\) 相乘,再将结果翻倍。
单位圆,显示角 theta 与加倍角 2 theta 及正弦投影
在单位圆上,\(\sin(2\theta)\) 是角度加倍后该点的垂直高度。

例题演示

设 \(\theta = 30^{\circ}\)。此时 \(\sin\theta = 0.5\),\(\cos\theta = 0.8660254\)。代入相乘:$$2 \times 0.5 \times 0.8660254 = 0.8660254$$也可以直接验证:\(\sin(2 \times 30^{\circ}) = \sin(60^{\circ}) = 0.8660254\)。两种算法结果一致。

常见问题

\(\sin(2\theta)\) 等于 \(2\cdot\sin\theta\) 吗?不等于。一个常见误区是把系数 2 直接"分配"到角上。正确的恒等式是 \(2\cdot\sin\theta\cdot\cos\theta\),它通常并不等于 \(2\cdot\sin\theta\)。

结果的取值范围是多少?由于任意实数的正弦值都介于 \(-1\) 到 \(1\) 之间,所以 \(\sin(2\theta)\) 的值始终落在 \([-1, 1]\) 区间内。

可以输入负角或很大的角吗?可以。正弦函数是周期函数,对所有实数角都有定义,因此负值以及超过 \(360^{\circ}\)(或 \(2\pi\))的角都能正常计算。

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