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输入计算

π radians

数学公式

数学公式: 三角函数计算器(π弧度)
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  1. Derived functions

    Derived functions: 三角函数计算器(π弧度)

    Tangent, cotangent, secant and cosecant are built from sine and cosine; they are undefined where the denominator is zero.

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结果

sin(π·1)
0
value of the function at θ = 1π radians
函数 sin
Angle (multiples of π) 1
弧度制角度 3.14159265

这个计算器有什么用

本工具可以计算六个三角函数中的任意一个——正弦(sin)、余弦(cos)、正切(tan)、余切(cot)、正割(sec)和余割(csc)——其角度以π弧度的倍数表示。你不必输入像 1.0471975512 这样别扭的小数,只需填入 n,计算器就会求出角度 \(\theta = n\times\pi\) 处的函数值。也就是说,n = 1 表示π弧度(180°),n = 0.5 表示π/2(90°),n = 1/3 表示π/3(60°)。

使用方法

先在 求: 下拉菜单中选择需要的函数,再在 角度: 输入框中填入 n 的数值。可以输入负值,这一点很实用:sin、tan、cot、csc 是奇函数,而 cos、sec 是偶函数。点击计算后,即可看到函数值、以普通弧度重新表示的角度,以及一条说明所用函数的提示。

公式解析

首先进行角度换算:

$$\theta = n \times \pi$$

接着直接计算 sin 和 cos,其余四个函数由它们推导而来:

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

由于计算机无法精确存储π,像 \(\sin(\pi)\) 这样的结果往往会得到 \(1.2\times 10^{-16}\) 这样极小的数字,而不是干净的 0。本计算器会把任何绝对值小于 \(10^{-12}\) 的结果直接归零,这样也能在分母为零时正确地报告结果为无定义——例如当 n 为半整数(奇数的一半)时的 tan 和 sec,或当 n 为整数时的 cot 和 csc。

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显示角度 theta 及正弦、余弦投影的单位圆
在单位圆上,theta = n·pi 确定的点,其坐标即为余弦和正弦。

实例演示

选择 cos 并输入 n = 0.333333(即三分之一)。此时角度为 \(\theta = \pi/3\),\(\cos(\pi/3) = 0.5\),所以结果是 0.5。再选择 csc,输入 n = 0.166667(即六分之一):\(\theta = \pi/6\),\(\sin = 0.5\),因此 \(\csc = 1/0.5 = 2\)。

以 pi 的倍数标记的正弦和余弦波形图
正弦和余弦随角度的图像,坐标轴以 pi 的倍数标记。

常见问题

为什么要用π的倍数?在三角学中,角度用弧度表示最为自然,而那些“漂亮”的特殊角恰好都是π的简单分数。直接输入 n,可以避免你自己对角度做四舍五入。

什么时候结果是无定义的?只要函数出现除以零的情况就会无定义:当 \(\cos = 0\) 时(n = k + 0.5)tan 和 sec 无定义;当 \(\sin = 0\) 时(n 为整数)cot 和 csc 无定义。

能处理很大的 n 吗?可以,但参数中的浮点误差会随数值增大而累积,因此极端数值会损失精度。本工具主要用于教学和快速验算。

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