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正割函数详解:定义、性质与应用

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正割函数详解:定义、性质与应用

引用
1
来源
1.
https://baike.sogou.com/v406041.htm#!#:~:text=%281%29%E5%AE%9A%E4%B9%89%E5%9F%9F%2C%20%7Bx%7Cx%E2%89%A0k%CF%80%2B%CF%80%2F2%EF%BC%8Ck%E2%88%88Z%7D%20%282%29%E5%80%BC%E5%9F%9F%2C%7Csecx%7C%E2%89%A51%EF%BC%8E%E5%8D%B3secx%E2%89%A51%E6%88%96secx%E2%89%A4%EF%BC%8D1%EF%BC%9B,%283%29y%3Dsecx%E6%98%AF%E5%81%B6%E5%87%BD%E6%95%B0%EF%BC%8C%E5%8D%B3sec%20%28%EF%BC%8Dx%29%3Dsecx%EF%BC%8E%E5%9B%BE%E5%83%8F%E5%AF%B9%E7%A7%B0%E4%BA%8Ey%E8%BD%B4%EF%BC%9B%20%284%29y%3Dsecx%E6%98%AF%E5%91%A8%E6%9C%9F%E5%87%BD%E6%95%B0%EF%BC%8E%E5%91%A8%E6%9C%9F%E4%B8%BA2k%CF%80%20%28k%E2%88%88Z%EF%BC%8C%E4%B8%94k%E2%89%A00%29%EF%BC%8C%E6%9C%80%E5%B0%8F%E6%AD%A3%E5%91%A8%E6%9C%9FT%3D2%CF%80

正割函数是三角函数的一种,与余弦函数互为倒数。它在数学中的应用广泛,特别是在几何学和物理学中。本文将从多个角度详细介绍正割函数的定义、性质及其历史背景。

基本概念

正割(Secant,sec)是三角函数的一种,和余弦函数互为倒数,其定义域不是整个实数集,值域是绝对值大于等于一的实数。

正割属于周期函数,最小正周期为2π,是三角函数的正函数(正弦、正切、正割、正矢)之一,所以在2kπ到2kπ+π/2的区间之间,函数是递增的。在单位圆上,正割函数位于割线上,因此将此函数命名为正割函数。

名称
正割
值域
绝对值大于等于一的实数
相关术语
正弦、正切、正矢
内容
三角函数的一种
外文名
Secant
性质
周期函数
应用学科
数学

直角三角形中的正割

在直角三角形中,一个锐角的斜边与其邻边的比(即角A斜边比邻边),叫做该锐角的正割,用 sec(角)表示。如设该直角三角形各边为a,b,c,则secA=c/b。

(sec的完整形式为secant)

在y=secx中,以x的任一使secx有意义的值与它对应的y值作为(x,y)。在直角坐标系中作出的图形叫正割函数的图像,也叫正割曲线。

直角坐标系中的定义

设α是平面直角坐标系xOy中的一个象限角,是角的终边上一点,是P到原点O的距离,则α的正割定义为:

图像中给出了用弧度度量的某个公共角。逆时针方向的度量是正角而顺时针的度量是负角。设一个过原点的线,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y坐标等于 sin θ。在这个图形中的三角形确保了这个公式;半径等于斜边并有长度 1,所以有了 sec θ = 1/x。单位圆可以被认为是通过改变邻边和对边的长度并保持斜边等于 1 查看无限数目的三角形的一种方式。

对于大于2π或小于−2π的角度,简单的继续绕单位圆旋转。在这种方式下,正割变成了周期为2π的周期函数:

。对于任何角度θ和任何整数k。

级数定义

正割也能使用泰勒级数来定义:

与其他函数的关系

正割函数和余弦函数互为倒数。即:

微分方程定义

sec的微分是sec和tan的乘积
sec的导数如下:
另外
所以微分方程定义为:

指数定义

历史沿革

正割的数学符号为sec,出自英文secant。该符号最早由数学家吉拉德在他的著作《三角学》中所用。

正割恒等式

和差角公式

巴洛正割积分

巴洛在1670年提出正割的积分

正割定理

一个三角形。它的三个内角及其对边。有一些含有正割的恒等式,满足任意三角形ABC:

这些实际上是射影定理的倒数。

函数性质

y=secx的性质

(1)定义域,{x|x≠kπ+π/2,k∈Z}
(2)值域,|secx|≥1.即secx≥1或secx≤-1;
(3)y=secx是偶函数,即sec(-x)=secx.图像对称于y轴;
(4)y=secx是周期函数.周期为2kπ(k∈Z,且k≠0),最小正周期T=2π

正割与余弦互为倒数,余割与正弦互为倒数。

(5) secθ=1/cosθ
(6)

正割

性质

奇偶性 偶
定义域 {x|x≠kπ+π/2,k∈Z}
到达域 |secx|≥1
周期 2π
特定值
当x=0 1
当x=+∞ N/A
当x=-∞ N/A
最大值 ∞
最小值 -∞
其他性质
渐近线 N/A
根 无实根
临界点 kπ
拐点 (kπ,0)
不动点 0
k是一个整数.

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