Реферат: Мера угла

Дисциплина: «Высшая математика»

Тема: «Мера угла»

1. Градусная и радианная мера угла

Как было показано ранее, функция задает определенное соотношение между двумя числовыми множествами. Однако в некоторых случаях область определения функции может являться множеством чисел, имеющих размерность. В частности, речь идет о множестве значений некоторого угла. Прежде чем приступить к рассмотрению подобных функций, напомним некоторые факты, связанные с измерением углов.

Определение 1. Углом в />называется центральный угол, опирающийся на дугу окружности, имеющей длину, равную ее />части.

Исторически сложилось деление градуса на 60 минут, а минуты на 60 секунд, то есть: />, />. Секунды делятся на десятые, сотые и т.д. части. Градус является наиболее распространенной единицей измерения углов.

Определение 2. Углом в 1 радиан называется центральный угол, опирающийся на дугу окружности, имеющую длину, равную ее радиусу.

Таким образом, для отыскания радианной меры /> центрального угла достаточно длину дуги (l), на которую он опирается, разделить на длину радиуса (R), то есть />.

Из сказанного выше следует, что полной окружности будет соответствовать в градусах угол в 360 раз больший, то есть />. В радианах это будет /> радиан. Необходимо также отметить, что величина угла в градусной и радианной мере никак не связана с радиусом окружности. Следовательно, в дальнейшем можно рассматривать окружность любого радиуса, проще всего — единичного.

Формулы перехода от градусной меры дуг и углов к радианной и наоборот имеют вид:

/>, />.

Отсюда следует, что

1 рад = />, а />рад/>0,01745 рад.

Рассмотрим теперь координатную плоскость с началом координат в точке О. Проведем окружность единичного радиуса с центром в точке О и отметим точки ее пересечения с осями координат.

Рассмотрим произвольную точку Mна окружности и вектор />, который называется радиус-вектором точки M.

Будем рассматривать центральные углы AOM, образованные векторами /> и /> при перемещении точки M по окружности.

/>

/>/>/>/>/>/>/>/>/>

Если точка M совпадает с точкой A, то /> полагают равным нулю. Будем считать /> положительным, если вращение вектора /> от начального положения /> происходит в направлении противоположном движению часовой стрелки. В противном случае /> будем считать отрицательным.

Так как полный оборот вектора /> приводит его в то же положение, однозначно определить величину угла, если это не оговорено, нельзя. Иначе говоря, в общем случае

/>

Или

/>.

2. Элементарные тригонометрические функции произвольного угла

Введем определение основных тригонометрических функций угла. Для этого изобразим вначале единичную окружность.

/>

/>/>/>/>/>/>/>/>

Определение 1. Синусом угла />называется отношение ординаты />конца подвижного радиус-вектора />, который образует угол />с осью абсцисс, к длине этого радиус-вектора и обозначается />.

Определение 2. Косинусом угла />называется отношение абсциссы />конца подвижного радиус-вектора />, который образует угол />с осью абсцисс, к длине этого радиус-вектора и обозначается />.

Определение 3. Тангенсом угла />называется отношение ординаты />конца подвижного радиус-вектора />, который образует угол />с осью абсцисс, к абсциссе />конца этого радиус-вектора и обозначается />.

Определение 4. Котангенсом угла />называется отношение абсциссы />конца подвижного радиус-вектора />, который образует угол />с осью абсцисс, к ординате />конца этого радиус-вектора и обозначается />.

Из приведенных определений следует, что

/>, />, />,

причем у единичной окружности

/>, />.

Введение произвольных по знаку и абсолютной величине углов позволяет каждому действительному числу /> поставить в соответствие угол в /> радиан и, наоборот, каждому углу — однозначно определяемое действительное число, равное числу радиан. Такое взаимнооднозначное соответствие позволяет определить тригонометрические функции числового аргумента.

Определение 5. Тригонометрическая функция числа />это та же тригонометрическая функция угла величиной в />радиан.

Рассмотрим графики основных элементарных тригонометрических функций.

/>/>.

/>/>/>/>/>/>/>

Здесь

/>; />;

период />; />; корни />, где />.

2. />.

/>/>/>/>/>/>/>/>

Здесь

/>; />;

период />; />; корни />, где />.

3. />.

/>

Здесь

/>,

где />; />; период />; />; корни />, где />.

4. />.

/>

Здесь

/>,

где />; />; период />; />; корни />, где />.

/>/>5. />.

/>/>/>/>/>/>

Здесь

/>; />; />; корень />.

/>6. />.

/>/>/>/>/>/>/>

Здесь

/>; />; />; корень />.

7. />.

/>

/>

/>/>Здесь

/>; />; />; корень />.

8. />.

/>

/>/>/>/>/>

Здесь

/>; />; />; корней нет.

Литература

Ефимов Н.В. Высшая геометрия. Изд-во: ФИЗМАТЛИТ®, 2003. — 584c.

Клейн Ф., Феликс Христиан Клейн Высшая геометрия: Пер. с нем. Изд.3. Изд-во: ЛИБРОКОМ, 2009. — 400c.

Крищенко Александр, Канатников Анатолий Аналитическая геометрия: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. Издательство «Академия/Academia», 2009. — 2008c.

Фролов С. Начертательная геометрия Учебник.3-е изд., перераб. и доп. Изд-во: ИНФРА-М, ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ, 2007. — 286c.

еще рефераты
Еще работы по математике