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我們知道,三角函數(shù)在數(shù)學(xué)中有著十分重要的地位,在測(cè)量、導(dǎo)航、工程學(xué)以及物理學(xué)方面也有著廣泛的用途。我們?cè)诔踔须A段常見的三角函數(shù)包括“正弦”“余弦”“正切”,分別用符號(hào)“sin”“cos”“tan”來表示。大家在學(xué)習(xí)中是否有疑問,比如這些符號(hào)是從哪里來的?為什么三角函數(shù)的名稱與“弦”和“切”相關(guān)呢?且聽我慢慢講來。
1. 你們知道這些符號(hào)是從哪里來的嗎?
德國數(shù)學(xué)家雷基奧蒙坦是15世紀(jì)西歐數(shù)學(xué)界的領(lǐng)軍人物,他于1464年完成著作《論各種三角形》。在該書中,他正式提出了sine(正弦)一詞。而cosine(余弦)則是英國人根日爾首先使用的。tangent(正切)一詞最早出現(xiàn)在1620年由丹麥數(shù)學(xué)家托馬斯·芬克所著的《炮兵測(cè)量學(xué)》一書中。數(shù)學(xué)追求簡潔美,人們?cè)谑褂眠@些名詞時(shí)思考:如何使書寫更方便呢?于是,阿貝爾特·格洛德于1626年最早推出“正弦”與“正切”的簡寫符號(hào)“sin”“tan”,“余弦”的簡寫符號(hào)“cos”則最早由英國人奧屈特于1675 年推出。而這些符號(hào)成為通用的符號(hào),還是在1748年經(jīng)過數(shù)學(xué)家歐拉的引用之后。
2. 為什么三角函數(shù)的名稱與“弦”和“切”相關(guān)呢?
我們來回憶一下:數(shù)學(xué)中哪些內(nèi)容里有這樣的名稱呢?我們想到了圓。連接圓上任意兩點(diǎn)的線段叫作弦;與圓只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線叫作圓的切線。
如圖1,⊙A 的半徑AB=1,B、D 在⊙A上,AC⊥BD,則在Rt△ACB 中,sin∠BAC=
,所以∠BAC 的正弦等于線段BC 的長度,由AC⊥BD 得BC=12BD,故“∠BAC 的正弦”可以理解為單位圓(半徑為1的圓)中,∠BAC 所正對(duì)著的半邊弦線的長度。
如圖2,⊙A 的半徑AC=1,直線BC 為⊙A 的切線,則在Rt△ACB 中,tanA=
,所以∠A 的正切等于線段BC 的長度,故∠A 的正切可以理解為單位圓(半徑為1的圓)中,∠A 所正對(duì)著的切線長度。
(作者單位:江蘇省泰州市大泗學(xué)校)