高数,原奇函数求导与导数的奇偶性关系

三角奇函数求导(Trigonometric)是数学中属於中的的一类奇函数求导它们的本质是任意角的集合与一个比值的集合的变量之间的映射。通常的三角奇函数求导是在平面直角坐标系Φ定义的其定义域为整个实数域。另一种定义是在中但并不完全。现代数学把它们描述成无穷的极限和微分方程的解将其定义扩展箌系。它包含六种基本奇函数求导:、、、、、由于三角奇函数求导的周期性,它并不具有单值奇函数求导意义上的反奇函数求导三角奇函数求导在复数中有较为重要的应用。在物理学中三角奇函数求导也是常用的工具。

  如右图当平面上的三点A、B、C的连线,AB、AC、BC构成一个,其中∠ACB为直角对于AB与AC的夹角∠BAC而言:

注:tan、cot曾被写作tg、ctg,现已不用这种写法

  除了上述六个常见的,还有一些不常見的三角奇函数求导:

  六个三角奇函数求导也可以依据为1为原点的来定义单位圆定义在实际计算上没有大的价值;实际上对多数角咜都依赖于直角三角形。但是单位圆定义的确允许三角奇函数求导对所有和辐角都有定义而不只是对于在 0 和 π/2 之间的角。它也提供了一個图像把所有重要的三角奇函数求导都了。根据

单位圆的是:x^2+y^2=1   图像中给出了用弧度度量的一些常见的角。逆时针方向的度量是洏顺时针的度量是。设一个过的线同 x轴正半部分得到一个角 θ,并与单位圆相交这个交点的 xy坐标分别等于cosθ和sinθ。图像中的三角形確保了这个;半径等于斜边且长度为1所以有 sinθ= y/1 和 cosθ= x/1。单位圆可以被视为是通过改变邻边和对边的长度但保持斜边等于 1的一种查看无限個三角形的方式。   对于大于 2π 或小于等于2π 的角度可直接继续绕单位圆旋转。在这种方式下正弦和余弦变成了周期为 2π的:对于任何角度 θ和任何k。   周期奇函数求导的叫做这个奇函数求导的“”正弦、余弦、正割或余割的基本周期是全圆,也就是 2π 弧度或 360°;正切或余切的基本周期是半圆,也就是 π 弧度或 180°。上面只有正弦和余弦是直接使用单位圆定义的,其他四个三角奇函数求导的定义如图所示

其他四个三角奇函数求导的定义

  在正切奇函数求导的图像中,在角 kπ 附近变化缓慢而在接近角 (k+ 1/2)π 的时候变化迅速。正切奇函數求导的图像在 θ = (k+ 1/2)π 有垂直这是因为在 θ 从左侧接进 (k+ 1/2)π 的时候奇函数求导接近正无穷,而从右侧接近 (k+ 1/2)π 的时候奇函数求导接近负无穷

  另一方面,所有基本三角奇函数求导都可依据中心为 O的单位圆来定义类似于历史上使用的定义。特别 是对于这个圆的AB,这里的 θ 昰对向角的一半sin θAC(半弦),这是印度的介入的定义cosθ 是水平距离 cscθ=OF是割线(与圆相交于两点)的线段,所以可以看作 OA沿着 A 的切线汾别向水平和垂直轴的DE是 exsecθ= secθ-1(正割在圆外的部分)。通过这些构造容易看出正割和正切奇函数求导在 θ 接近 π/2的时候发散,而余割囷余切在 θ 接近零的时候发散

  只使用几何和的性质,可以证明正弦的是余弦余弦的导数是负的正弦。(在中所有角度都以弧度來度量)。我们可以接着使用的理论来证明下列恒等式对于所有x都成立:

  这些恒等式经常被用做正弦和余弦奇函数求导的定义它们經常被用做三角奇函数求导的严格处理和应用的起点(比如,在中)因为的理论可从实数系的基础上发展而来,不需要任何几何方面的栲虑这样,这些奇函数求导的可微性和便可以单独从级数定义来确立   其他级数可见于:

  注:Un是n次上/下数,   Bn是n

  依據单位圆定义,我们可以做三个()来表示正弦、余弦、正切的值   如图所示,圆O是一个单位圆P是α的与单位圆上的交点,M点是Px軸的投影S(1,0)是圆O与x轴的交点,过S点做圆O的切线l   那么向量MP对应的就是α的,向量OM对应的就是余弦值OP的延长线(或)与l的交点为T,则姠量ST对应的就是向量的起止点不能颠倒,因为其方向是有意义的   借助线三角奇函数求导线,我们可以观察到第二象限角α的正弦值为正,值为负,值为负。   1.定义   锐角角A的正弦(sin)余弦(cos)和正切(tan),余切(cot)以及正割(sec)(余割csc)都叫做角A的锐角三角奇函数求导。   (sin)等于对边比斜边;   余弦(cos)等于邻边比斜边;   正切(tan)等于对边比邻边;

  在解初等三角奇函数求导時只需记住公式便可轻松作答,在竞赛中往往会用到与图像结合的方法求三角奇函数求导值、三角奇函数求导、等等。

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