三角函数小角度近似条件及误差分析
创作时间:
作者:
@小白创作中心
三角函数小角度近似条件及误差分析
引用
CSDN
1.
https://blog.csdn.net/chaser30/article/details/132257869
三角函数的小角度近似在物理学、工程学等领域有着广泛的应用。本文将探讨四个常见的三角函数近似公式及其成立条件,并通过MATLAB代码验证这些近似公式的误差范围。
小角度近似成立边界(误差小于1%)
$cos\theta \approx 1$,$\theta \leq 8.07^\circ$时成立
对比结果图
MATLAB代码
clc;clear;close all
x = 0:0.01:15;
y_real = cosd(x);
y_hat = ones(1,size(x,2));
err = (y_hat - y_real)./y_real.*100;
index = find(err > 0.997 & err< 1.002);
figure;plot(x,err);hold on;plot(x(index),err(index),'ro');
hold on; plot(x,y_hat);title('1 - cos x');
ylabel('Relat error, %');xlabel('Angle,°');
figure;plot(x,y_real,'b-');hold on;
plot(x,y_hat,'r-');legend('y = cos x','y = 1','Location','best')
xlabel('Angle,°');ylabel('y');title('y = cosx')
$tan\theta \approx \theta$,$\theta \leq 9.91^\circ$时成立
对比结果图
MATLAB代码
clc;clear;close all
x = 0:0.01:45;
y_real = tand(x);
y_hat = deg2rad(x);
figure;plot(x,y_real,'b-');hold on;
plot(x,y_hat,'r-');legend('y = tan x','y = x(rad)','Location','best')
xlabel('Angle,°');ylabel('y');title('y = tanx')
err = (y_real - y_hat)./y_real.*100;
index = find(err > 0.998 & err< 1.002);
figure;plot(x,err);hold on;plot(x(index),err(index),'ro');
hold on; plot(x,ones(1,size(x,2)));title('tan x - x');
ylabel('Relat error, %');xlabel('Angle,°');
$sin\theta \approx \theta$,$\theta \leq 13.99^\circ$时成立
对比结果图
MATLAB代码
clc;clear;close all
x = 0:0.01:90;
y_real = sind(x);
y_hat = deg2rad(x);
figure;plot(x,y_real,'b-');hold on;
plot(x,y_hat,'r-');legend('y = tan x','y = x(rad)','Location','best')
xlabel('Angle,°');ylabel('y');title('y = sinx')
err = (y_hat - y_real)./y_real.*100;
index = find(err > 0.998 & err< 1.002);
figure;plot(x,err);hold on;plot(x(index),err(index),'ro');
hold on; plot(x,ones(1,size(x,2)));title('x - sinx');
ylabel('Relat error, %');xlabel('Angle,°');
$cos\theta \approx 1 - \frac{\theta^2}{2}$,$\theta \leq 37.93^\circ$时成立
对比结果图
MATLAB代码
clc;clear;close all
x = 0:0.01:90;
y_real = cosd(x);
y_hat = 1 - deg2rad(x).^2./2;
figure;plot(x,y_real,'b-');hold on;
plot(x,y_hat,'r-');
legend('y = cos x','y = 1-x^2/2(rad)','Location','best')
xlabel('Angle,°');ylabel('y');title('y = cosx')
err = abs((y_hat - y_real)./y_real.*100);
index = find(err > 0.999 & err< 1.002);
figure;plot(x,err);hold on;plot(x(index),err(index),'ro');
hold on; plot(x,ones(1,size(x,2)));title('cosx(°) - (1-x^2/2(rad))');
ylabel('Relat error, %');xlabel('Angle,°');
ylim([0,3])
热门推荐
铝对人身体有没有危害
盘点地球上最长寿的10种动物,其中两种或可“永生”!
精准农业下的配方施肥方案落实之道
北京朝阳站将于2024年9月正式通地铁!
西安灞桥区游玩攻略:湿地公园、古镇文化与自然风光的完美融合
5起网络谣言案例看清造谣的法律责任
绿松石与五行缺木,探寻契合之谜
农村这5种野菜营养丰富,你敢吃吗?
解密三角函数:一文带你搞懂sin2x的奥秘
世界10大最长河流排行榜,长江黄河都上榜,第二名1年填满4个渤海
《暗黑血统3》游戏攻略:让你轻松成为游戏中的高手!
佳士得首场AI艺术专场拍卖引发争议:AI艺术的“版权边界”在哪?
欧包烘焙技术,传承与创新,探索面包艺术的无限可能
历史周期律:封建王朝的兴衰之谜
2025年半导体设备零部件行业研究:国产替代与市场扩展
为何说汉献帝刘协是历史上结局最好的亡国皇帝
元素化学性质与其在自然界分布的关系探究
Steam Deck系统更新:LCD版轻负载场景下续航提升10%
长沙高中生双休日补课之争:学生家长观点对立,教育局明确表态
抗战时期的法律人:吴秀峰和凌其翰的报国之路
公考培训“三国杀”:中公挣扎、粉笔忙变现、华图发力线上
2025十个最好玩的单机模拟经营游戏推荐
塑胶制品使用指南:了解材质、选择、保养与更换周期
误删微信聊天记录怎么恢复?8种实用解决方案
中国单身经济市场发展状况与用户行为调查数据
数字人民币加码G端应用
XPS 台式机诊断指示灯参考指南
德国留学报告:性价比高就业前景好,理工科与商科为强势专业
人力资源业务规划的关键步骤有哪些?
猫咪睡眠全解析:为什么一天要睡这么久?