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正割函數

鎖定
正割指的是直角三角形,斜邊與某個鋭角的鄰邊的比,叫做該鋭角的正割,用 f(x)=sec(角)表示。正割是餘弦函數的倒數。
中文名
正割函數
外文名
Secant
所屬類型
三角函數
符    號
sec

正割函數符號

正割的數學符號為sec,出自英文secant。該符號最早由數學家吉拉德在他的著作《三角學》中所用。 [1] 

正割函數定義

正割三角函數的正函數(正弦正切正割正矢)之一,所以在
的區間之間,函數是遞增的,另外正割函數和餘弦函數互為倒數
單位圓上,正割函數位於割線上,因此將此函數命名為正割函數。
和其他三角函數一樣,正割函數一樣可以擴展到複數 [2] 
直角三角形中
圖1.直角三角形 圖1.直角三角形
直角三角形中,一個鋭角∠A的正割定義為它的斜邊與鄰邊的比值,也就是:
直角座標系中
設α是平面直角座標系xOy中的一個象限角
是角的終邊上一點,
是P到原點O的距離,則α的正割定義為:
單位圓定義
圖2.單位圓 圖2.單位圓
圖像中給出了用弧度度量的某個公共角。逆時針方向的度量是正角而順時針的度量是負角。設一個過原點的線,同x軸正半部分得到一個角θ,並與單位圓相交。這個交點的y座標等於sinθ。在這個圖形中的三角形確保了這個公式;半徑等於斜邊並有長度1,所以有了secθ=1/x。單位圓可以被認為是通過改變鄰邊和對邊的長度並保持斜邊等於1查看無限數目的三角形的一種方式。
對於大於2π或小於−2π的角度,簡單的繼續繞單位圓旋轉。在這種方式下,正割變成了週期為2π的週期函數
對於任何角度θ和任何整數k
與其他函數定義
即:
級數定義
正割也能使用泰勒級數來定義:
微分方程定義
sec的微分是sec和tan乘積
sec的導數如下:
另外:
所以微分方程定義為:
指數定義

正割函數恆等式

和差角公式

正割函數正割積分

巴洛在1670年提出正割的積分: [3] 

正割函數正割定理

有一些含有正割的恆等式,滿足任意三角形ABC:
這些實際上是射影定理倒數 [3] 

正割函數性質

正割曲線
圖3.正割函數圖像(值域:(-∞,-1]∪[1,+∞)) 圖3.正割函數圖像(值域:(-∞,-1]∪[1,+∞))
在y=secx中,以x的任一使secx有意義的值與它對應的y值作為(x,y).在直角座標系中作出的圖形叫正割函數的圖像,也叫正割曲線。 [3] 
函數性質
(1)定義域,x不能取90度,270度,-90度,-270度等值;即為{x|x≠kπ+
,k∈Z}。
(2)值域,secx≥1或secx≤-1,即為(-∞,-1]∪[1,+∞)。
(3) y=secx是偶函數,即sec(-θ)=secθ.圖像對稱於y軸。
(4) y=secx是週期函數,週期為2kπ(k∈Z,且k≠0),最小正週期T=2π。
(5) 單調性:(2kπ-
,2kπ],[2kπ+π,2kπ+
),k∈Z上遞減;在區間[2kπ,2kπ+
),(2kπ+π/2,2kπ+π],k∈Z上遞增。 [3] 
參考資料
  • 1.    Klein, Christian Felix (1924) [1902]. Elementarmathematik vom höheren Standpunkt aus: Arithmetik, Algebra, Analysis (in German). 1 (3rd ed.). Berlin: J. Springer.
  • 2.    Klein, Christian Felix (2004) [1932]. Elementary Mathematics from an Advanced Standpoint: Arithmetic, Algebra, Analysis. Translated by Hedrick, E. R.; Noble, C. A. (Translation of 3rd German ed.). Dover Publications, Inc. / The Macmillan Company. ISBN 978-0-48643480-3. ISBN 0-48643480-X. Retrieved 2017-08-13.
  • 3.    Brent, Richard P. (April 1976). "Fast Multiple-Precision Evaluation of Elementary Functions". J. ACM. 23 (2): 242–251. doi:10.1145/321941.321944. ISSN 0004-5411.