三角学

发布时间:2008-08-30 23:29:39文章来源:互联网


  sanjiaoxue
  三角学
  trigonometry

  以研究平面三角形和球面三角形的边和角的关系为基础,达到测量上的应用为目的的一门学科。同时还研究三角函数的性质以及它的应用。
  简史 古代埃及人已有三角学知识,三角法主要是适应测量上的需要而产生的。例如,建筑金字塔,整理尼罗河泛滥后的耕地,以及通商航海,观测天象的需要。希腊的自然哲学家泰勒斯的相似理论,可以认为是三角学的萌芽,但历史上都认为希腊的天文学家喜帕恰斯是三角学的创始者。他著有三角学12卷,并作成弦表。
  印度人从天文、测量的角度,曾研究过三角学,在公元6世纪,有阿耶波多第一也曾作出正弦表。中国唐代,瞿昙悉旺达在他所编的《开元占经》中曾介绍了印度的正弦表。
  德国的J.雷格蒙塔努斯曾研究过天文学与三角学。在他的《论三角》一书中,有仿印度人的正弦表作成的非常精密的正、余弦表。他对天文、航海、测量方面都有很大的贡献。
  16世纪法国著名数学家F.韦达的《应用于三角形的数学法则》,是他对三角法研究的第一本书,其中包括他对解直角三角形、斜三角形的一些贡献,例如有正切定理:
   □
  17世纪法国数学家棣莫弗也研究过三角问题。他曾发现有名的棣莫弗定理:
   □
  从17世纪后半期到18世纪,I.牛顿和丹尼尔第一□伯努利曾发现各种三角级数,例如
   □
   □
  直到近代,才在三角学中引进现在使用的三角符号,并将三角法作为解析学的一部分,这是从L.欧拉开始的,欧拉曾发现:
   □
  中国的戴煦在他所著的《外切密率》中,讨论了三角函数线与弧度之间的关系,并在他的《假数测图》中,结合三角函数与对数函数的幂级数阐明了三角函数对数表的作法。
  三角函数 在直角坐标系中,以原点□为顶点,射线□□为始边,□□为终边的角为□,设点□的坐标为(□,□),距离|□□|=□,这时6个比□由角□的大小确定,都是□的函数,称它们为角□ 的三角函数(见图1三角函数的定义),分别记以下面的符号:
   □分别叫做角□的正弦、余弦、正切、余切、正割、余割。
  另外在中国古书中,又把1-cos□、1-sin□分别叫做正矢、余矢,用下面符号表示:
   □
  因为一个角□加以360°或2□弧度的整数倍,它的终边与角□的终边相同,因此
   □即三角函数是周期函数,以2□为周期。
  如图2三角函数线以□为圆心,以1为半径作单位圆。设它与□轴、□轴交于点□、□,∠□□□的终边与圆的切线□□、□□□分别交于□、□□,□М⊥□□,□□⊥□□。这时
   □另外
   □
  М□、□М、□□、□□□、□□、□□□、М□、□□叫做三角函数线,中国古代把它叫做八线。因此,曾把三角法叫做八线学。
  利用三角函数线,可以画出三角函数的曲线。例如,标准正弦曲线□=sin□(如图3正弦曲线)。
  三角函数的基本公式有和角公式:
   □由此可以导出差角公式、倍角公式、半角公式以及和差化积与积化和差等公式。
  如果□表示弧度,对于□的任意值,sin□、cos□可用下面的无穷级数表示:
   □
   □式中□!=1×2×3×…×□。求某一角的正弦值和余弦值,可以按这些无穷级数求出,并且可以精确到任意小数位。
  三角形的解法 设平面三角形的三个角为□、□、□,它们的对边分别为□、□、□,则有
  正弦定理:□(□ 为外接圆半径);
  余弦定理:□
  又设球面三角形的三个角为□、□、□,它们的对边分别为□、□、□,则有
  正弦定理:□
  余弦定理