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三角函数性质

三角函数性质

三角函数是数学中描述角度和边长之间关系的一类函数,主要包括正弦(sin)、余弦(cos)和正切(tan)等。以下是三角函数的一些基本性质:

1. **周期性** :

- 正弦函数和余弦函数的最小正周期是 \\(2\\pi\\)。

- 正切函数的最小正周期是 \\(\\pi\\)。

2. **基本关系式** (同角三角函数间的关系):

- 平方关系:

- \\(\\sin^2\\alpha + \\cos^2\\alpha = 1\\)

- \\(\\tan^2\\alpha + 1 = \\sec^2\\alpha\\)

- \\(\\cot^2\\alpha + 1 = \\csc^2\\alpha\\)

- 商的关系:

- \\(\\tan\\alpha = \\frac{\\sin\\alpha}{\\cos\\alpha}\\)

- \\(\\cot\\alpha = \\frac{\\cos\\alpha}{\\sin\\alpha}\\)

- 倒数关系:

- \\(\\tan\\alpha \\cdot \\cot\\alpha = 1\\)

- \\(\\sin\\alpha \\cdot \\csc\\alpha = 1\\)

- \\(\\cos\\alpha \\cdot \\sec\\alpha = 1\\)

3. **奇偶性** :

- 正弦函数是奇函数,满足 \\(\\sin(-x) = -\\sin(x)\\)。

- 余弦函数是偶函数,满足 \\(\\cos(-x) = \\cos(x)\\)。

- 正切函数是奇函数,满足 \\(\\tan(-x) = -\\tan(x)\\)。

4. **单调性** :

- 正弦函数在 \\(-\\frac{\\pi}{2} + 2k\\pi \\leq x \\leq \\frac{\\pi}{2} + 2k\\pi\\),\\(k \\in \\mathbb{Z}\\) 上单调递增。

- 在 \\(\\frac{\\pi}{2} + 2k\\pi \\leq x \\leq \\frac{3\\pi}{2} + 2k\\pi\\),\\(k \\in \\mathbb{Z}\\) 上单调递减。

- 余弦函数在 \\(\\pi + 2k\\pi \\leq x \\leq 2\\pi + 2k\\pi\\),\\(k \\in \\mathbb{Z}\\) 上单调递增。

- 在 \\(2k\\pi \\leq x \\leq \\pi + 2k\\pi\\),\\(k \\in \\mathbb{Z}\\) 上单调递减。

5. **对称性** :

- 正弦函数和余弦函数的图像关于 \\(\\frac{\\pi}{2} + k\\pi\\),\\(k \\in \\mathbb{Z}\\) 对称。

- 正切函数的图像关于 \\(\\frac{k\\pi}{2}\\),\\(k \\in \\mathbb{Z}\\) 对称。

6. **定义域和值域** :

- 正弦函数和余弦函数的定义域是 \\(\\mathbb{R}\\),值域是 \\([-1, 1]\\)。

- 正切函数的定义域是 \\(\\mathbb{R}\\) 去掉 \\(\\frac{\\pi}{2} + k\\pi\\),\\(k \\in \\mathbb{Z}\\),值域是 \\(\\mathbb{R}\\)。

三角函数的图像和性质是三角学的基础,对于理解更高级的数学概念和解决实际问题非常重要。

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