サイン関数: 定義、符号、グラフ
ポイントの高さ
サイクル内の実際の$x$の画像が$P=(u,v)$である場合、$\sin x=v$を定義します。サインは垂直の符号付き座標であり、水平軸までの符号なしの距離ではありません。
どの実体にもそのサイクルのイメージがあります。高さは$-1$から1まで変化します(両端も含みます)。したがって:
$$\operatorname{Dom}(\sin)=\mathbb R,\qquad\operatorname{Im}(\sin)=[-1,1].$$各ターンの正弦は、上の半円では正で、下の半円では負になります。ゼロは $x=k\pi$ ~ $k\in\mathbb Z$ です。
グラフの一回転
| $x$ | $0$ | $\pi/2$ | $\pi$ | $3\pi/2$ | $2\pi$ |
|---|---|---|---|---|---|
| $\sin x$ | $0$ | $1$ | $0$ | $-1$ | $0$ |
サインは、各区間 $[-\pi/2+2k\pi,\pi/2+2k\pi]$ で $-1$ から 1 に増加し、$[\pi/2+2k\pi,3\pi/2+2k\pi]$ で 1 から $-1$ に減少します。これらのセクションが繰り返されて、正弦波が形成されます。
2 つのプロパティのデモンストレーション
横軸の反射により、$x$ の画像が $-x$ の画像に変換され、水平座標は維持され、垂直座標は反転されます。このような:
$$\sin(-x)=-\sin x.$$したがって、サインは奇関数です。完全なターンはポイントを保持するため、$\sin(x+2\pi)=\sin x$ になります。最大高さ 1 は完全に回転した後にのみ再表示されるため、最小の正の期間は $2\pi$ です。
最大値は $x=\pi/2+2k\pi$ で発生します。最小のものは $x=3\pi/2+2k\pi$ にあります。
変換を読み取る
で $h(x)=4+3\sin x$、正中線は 4、振幅は 3 です。画像は次のとおりです。 $[1,7]$。期間は続く $2\pi$定数を追加したり、出力を乗算したりしても、パターンを完了するのに必要な時間は変わりません。
日常生活での応用
- 音楽。 音叉の A 音は 1 秒あたり 440 サイクルの正弦波です。高音ほど周期が短くなります。
- 海の波。 ビーチから遠く離れた規則的な波のプロファイルは正弦波に近づきます。振幅は山と谷の間の距離の半分です。
- 携帯電話の振動 携帯電話を振動させる小さなモーターは、正弦波で表される前後の動きを生成します。
決意を持って練習する
1. $\sin(7\pi/2)$を計算します。
解像度確認1
1 ターン削除: $7\pi/2-2\pi=3\pi/2$。サインは$-1$です。
2. $f(x)=2-5\sin x$ の画像は何ですか?
解像度確認2
として $-1\le\sin x\le1$、 我々は持っています $-5\le-5\sin x\le5$ そして $-3\le f(x)\le7$。 The image is $[-3,7]$.
インタラクティブブックでは
すべてのデモンストレーションと演習の完全なリストを含む同じ主題が、インタラクティブな三角関数の本に含まれています。
このクラスは、このトピックの短い紹介です。この本では、理論に、その章の解決済みおよび提案された演習が付属しています。
ステージインデックス · ← 前のクラス · 次のクラス→