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三角函数值计算:特殊角与角度弧度换算

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三角函数值计算分三步:先把角换成 0° 到 360° 之间的角(弧度制先换成角度),再用诱导公式化成 0° 到 90° 之间的锐角,最后查特殊角的值并按象限定正负。30°、45°、60° 这几个特殊角的值要背熟,其余角大多能化到它们身上。下面给速查表、换算步骤和五道一步一步写的例题。

特殊角三角函数值速查

角度 弧度 sin cos tan
0° 0 0 1 0
30° π/6 1/2 √3/2 √3/3
45° π/4 √2/2 √2/2 1
60° π/3 √3/2 1/2 √3
90° π/2 1 0 不存在
120° 2π/3 √3/2 −1/2 −√3
135° 3π/4 √2/2 −√2/2 −1
150° 5π/6 1/2 −√3/2 −√3/3
180° π 0 −1 0

记法上有个规律:0°、30°、45°、60°、90° 的正弦依次是 √0/2、√1/2、√2/2、√3/2、√4/2,余弦倒过来排。正切等于正弦除以余弦,90° 时分母为 0,所以没有值。

角度与弧度怎么换算

换算只用一个比例:180° = π 弧度。角度化弧度乘 π/180,弧度化角度乘 180/π。

  • 150° 化弧度:150 × π/180 = 5π/6。
  • 7π/4 化角度:7π/4 × 180/π = 315°。
  • 1 弧度约等于 57.30°,1° 约等于 0.017 45 弧度。

150度化弧度与四分之七π化角度的两步换算

题目给弧度时,先换成角度再判断象限最稳妥。比如 5π/6 = 150°,一看就知道在第二象限。

诱导公式与象限符号

诱导公式的口诀是「奇变偶不变,符号看象限」。把角写成 k × 90° ± α 的形式:k 是奇数时,正弦变余弦、余弦变正弦;k 是偶数时函数名不变。正负号按「把 α 当锐角时,原角所在象限」来定。

三条诱导公式:函数名变与不变、符号看象限

各象限的符号记成一句:一全正、二正弦、三正切、四余弦,意思是第一象限三个函数都为正,第二象限只有正弦为正,以此类推。单位圆上横坐标是余弦、纵坐标是正弦,对着图看符号最直观。

单位圆上30度、150度、210度、330度四点的坐标

五道例题:一步一步化到锐角

例 1:sin 210°。 210° = 180° + 30°,k = 2 是偶数,函数名不变;210° 在第三象限,正弦为负。所以 sin 210° = −sin 30° = −1/2。

例 2:cos 300°。 300° = 360° − 60°,函数名不变;300° 在第四象限,余弦为正。cos 300° = cos 60° = 1/2。

例 3:tan 135°。 135° = 180° − 45°,135° 在第二象限,正切为负。tan 135° = −tan 45° = −1。

例 4:sin 480°。 先减去一整圈:480° − 360° = 120°。120° = 90° + 30°,k = 1 是奇数,正弦变余弦;120° 在第二象限,正弦为正。sin 480° = cos 30° = √3/2。

例 5:cos(−π/3)。 先换成角度:−60°。余弦是偶函数,cos(−60°) = cos 60° = 1/2。

每道题都能拿速查表反查:120° 那一行的正弦是 √3/2,和例 4 的结果一致。

把推导写进作业

本站编辑器只负责把推导排整齐,数值要自己推。度数符号在 LaTeX 里写成 ^\circ,π 打 \pi,输入命令时符号随打随显,按空格结束命令。下面这行就是例 4 的完整推导:

\sin480^\circ=\sin(360^\circ+120^\circ)=\sin120^\circ=\sin(90^\circ+30^\circ)=\cos30^\circ=\frac{\sqrt{3}}{2}

MathTool 编辑器里写好的 sin480° 推导

点代码块下方的「在编辑器中打开」,这行推导就会载入编辑器,把角度改成自己的题目即可;编辑和预览免费且不用登录。几条推导要合进一份 Word 作业时,在文档编辑里逐条插入公式,再从「导出」选「Word 文档 (.docx)」,导出要登录并开通本站会员。编辑器的基本操作见帮助中心。

可以马上做的一件事:从课本习题里挑一个大于 360° 的角,照例 4 的格式写出「减整圈 → 诱导公式 → 查表」三步,写完用速查表反查一次。

延伸阅读

常见问题

为什么结果是负数?
先看角落在哪个象限。第二象限只有正弦为正,第三象限只有正切为正,第四象限只有余弦为正,其余都是负的,比如210度的正弦就是负二分之一。另一个常见原因是计算器处在弧度模式,按30求正弦会得到约负0.988,把模式切回角度制再算即可。