單位圓計算機
求出任意角的正弦、餘弦、正切及對應座標。
單位圓數值
輸入一個角,並選擇度或弧度。
關於單位圓
單位圓是座標平面上以原點為圓心、半徑為一的圓。每個角都決定圓周上的一個點。該點的橫座標為餘弦,縱座標為正弦。只要餘弦不為零,正切就是正弦與餘弦的比值。這個幾何模型將角、座標、週期運動與三角函數連結在同一張圖中。
本計算機接受以度或弧度表示的角。度將完整旋轉分成 360 份,而弧度以弧長與半徑的比值衡量角,完整旋轉為二π弧度。選擇度時,計算機會先將輸入值換算成弧度,再套用標準正弦與餘弦函數。接著以有序數對顯示對應點,並列出四捨五入至小數點後六位的正弦、餘弦與正切值。
角可以為正、為負,或超過完整的一圈。三角函數具有週期性,因此同界角會產生相同座標。例如,30 度、390 度與負 330 度都終止於同一點。在 90 度與 270 度時,餘弦為零,因此正切涉及除以零,會顯示為未定義。精確零值附近極小的浮點誤差會被清除,讓顯示更實用。
單位圓是幾何、微積分、物理、工程與訊號分析的基礎。它有助於解釋各象限的正負號、倒數函數、恆等式、波、旋轉與複數。學生可用此工具核對特殊角的計算,或探索不熟悉的角;專業人士則可快速將角的輸入轉換為正規化的笛卡兒座標分量。小數值雖然方便,但在符號運算中,二分之一或根式等精確形式仍然重要。請將計算機作為幾何定義的數值輔助工具,並在解讀結果前確認題目要求使用度還是弧度。
範例
| 角 | 座標與函數值 | 位置 |
|---|---|---|
| 0 度 | (1, 0),正弦 0,餘弦 1 | 橫軸正向。 |
| 90 度 | (0, 1),正切未定義 | 縱軸正向。 |
| 180 度 | (-1, 0),正弦 0,餘弦 -1 | 橫軸負向。 |
如何使用計算機
- 輸入要計算的角。
- 選擇與輸入值相符的「度」或「弧度」。
- 選取「計算三角函數值」。
- 查看座標以及正弦、餘弦與正切值。
常見問題
什麼是單位圓座標?
座標依序為該角的餘弦與正弦。對應點始終位於半徑為一的圓上。
正切在什麼情況下未定義?
只要餘弦等於零,正切就未定義。在單位圓上,這發生於 90 度的奇數倍。
度與弧度有什麼差別?
度將一圈分成 360 個單位,而弧度比較弧長與半徑。一圈為二π弧度。
可以輸入負角嗎?
可以。負角表示從橫軸正向順時針旋轉,一般的三角函數週期規則仍然適用。
為什麼有些答案會四捨五入?
大多數三角函數值是無理數,無法寫成有限小數。計算機會將顯示值四捨五入至小數點後六位。