Trigonometriset funktiot

Tällä sivulla esitellään trigonometrisiä funktioita ja niiden ominaisuuksia, laskusääntöjä sekä esimerkkejä.

# maarittely

Määrittely

Sini, kosini ja tangentti voidaan määritellä suorakulmaisen kolmion avulla seuraavasti: ja

Yleisempi määritelmä saadaan origokeskisen yksikköympyrän avulla. Otetaan jokin ympyrän piste Tämän pisteen paikkavektoriVektori, joka alkaa origosta ja päättyy pisteeseen. muodostaa kulman akselin kanssa. Kulman kiertosuunnalla ei ole väliä. Nyt funktiot voidaan määritellä seuraavasti: ja

GeoGebra: Yksikköympyrä

# arkusfunktiot

Arkusfunktiot

Arkusfunktiot ovat nimitys trigonometristen funktioiden käänteisfunktioille Esimerkiksi arkussini kulman sinistä on kulma itse: Arkusfunktioiden kuvaaja saadaan peilaamalla sopiva pätkä siniä, kosinia tai tangenttia suoran suhteen. Kulmien ratkaisemisen lisäksi arkusfunktiot ovat hyödyllisiä integraalilaskennassa.

Kuvaajat: ja

# muita

Muita trigonometrisiä funktioita

Kotangentti, sekantti ja kosekantti

# asteet

Asteet ja radiaanit

Radiaani on kulman yksikkö siinä missä asteetkin. Kun asteilla mitataan kulman suuruutta, radiaani ilmaisee kulman piirtämän kaaren pituuden yksikköympyrällä. Yleisemmin voidaan kirjoittaa radiaanin määritelmä, että kulman suuruus radiaaneissa on yhtä suuri kuin sitä vastaavan kaaren pituus jaettuna säteellä eli

Alla oleva kuva hahmottaa tilannetta.

Asteet voidaan muuntaa radiaaneiksi ja päinvastoin verrannon avulla ja seuraavalla (muisti)kaavalla:

Yleensä radiaanit yksikkönä jätetään merkitsemättä ja ilmoitetaan kulma vain lukuna: .

Asteet radiaaneiksi verrannolla

# laskusaantoja

Laskusääntöjä

Tässä on lueteltuna joitakin laskusääntöjä trigonometrisille funktioille, joista hyödyllisimpiä lienee kaksinkertaisen kulman kaavat ja pythagoraan trigonometrinen identiteetti Kaikkia kaavoja ei tietenkään kannata opetella ulkoa, mutta on hyvä tietää että trigonometrisiä funktioita voi esittää monella eri tavalla.

Tavallisia laskusääntöjä sinille, kosinille ja tangentille

Trigonometristen funktioiden tarkkoja arvoja, muistikolmiot

Jaksollisuus, parittomuus sekä sinin ja kosinin välinen yhteys

Kaksinkertainen ja kolminkertainen kulma

Sinin ja kosinin potenssit

Sinin ja kosinin summakaavoja

Kosini-, sini- ja tangenttilause kolmiolle

Lisää laskusääntöjä löytyy wikipedian listasta trigonometric indentities.

Trigonometristen funktioiden derivaattoja ja integraaleja

Sinin kosinin ja tangentin derivaatta sekä integraali

Käänteisfunktioiden derivaatat ja integraaleja

Sarjakehitelmiä

Sini-, kosini- ja tangenttifunktiot voidaan esittää Taylorin sarjoina:

# esimerkkeja

Esimerkkejä

Kosinilauseen sovellus: metaanin sidoskulma.

Heilurin korkeus esimerkki

Esimerkki trigonometrisen yhtälön ratkaisusta

# hyperboliset_funktiot

Hyperboliset funktiot

Kuvaajat ja

Samalla tavalla kuin määrittelee ympyrän, määrittelee hyperbelin. Hyperboliset funktiot voidaan kirjoittaa eksponenttifunktion avulla:

Hyperbolinen sini ja kosini esiintyvät monella fysiikan alalla Laplacen yhtälön ratkaisuina. Esimerkiksi tunnetaan ketjukäyränä, sillä päistään kiinnitetty ketju asettuu tähän muotoon oman painonsa vaikutuksesta.

GeoGebra: Yksikköhyperbeli

# kompleksinen-eksponenttifunktio

Kompleksinen eksponenttifunktio

Kompleksinen eksponenttifunktio voidaan Eulerin lauseen mukaan lausua trigonometristen funktioiden avulla:

Kompleksinen eksponenttifunktio on siis jaksollinen. Funktio piirtää kompleksitasoon yksikköympyrän.

Tämän avulla trigonometriset funktiot voidaan laajentaa koko kompleksitasolle: ja

Mutta miksi?

These are the current permissions for this document; please modify if needed. You can always modify these permissions from the manage page.