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複數的三角函數的基本形式

生活 更新时间:2025-01-04 11:43:57

今天是2019年最後一天,明天就是2020年了,嗯嗯,“愛您愛你”,朋友們,祝福你們新的一年裡,順心順意。

我們呢,還處于遊學的狀态,當然要學一些新的知識,接着昨天吧。

三角函數在初等數學和高等數學,在書本與現實之中都是非常重要。不過,還有多少在我們少年時代學習之後留到了中年的我們的大腦呢,我也記不得許多了,那是因為,我當年真的是在背下那些公式之後,在做題與考試的時候是在套公式,對那些公式的理解真的是很膚淺。

這些天,為了給彎彎進行三角函數的啟蒙,為了讓她不再去記憶數學,讓她感覺到數學之美,我先行看了一些三角函數的資料,發現并不是所有的教學都是讓孩子們去背公式。

還記得一個數乘以1不變,乘以負1,要變号嗎,這樣子的概念幾乎不用考慮我們就能夠快速的記得,那還有更加深層的意思嗎?

有的,那就是:如果我們把數域擴展到複數之後,i*i=-1,那麼,一個複數乘1,表示,它的轉動角度為零,也就是不變;一個數乘i,表示轉動90度;一個數乘-1,相當于乘以i,再乘i,就是轉動了兩個90度,也就是180度,那剛好反向。

其實,任意一個複數都可以用三角函數表示,記:x iy=r(cos(a) isina(a))的形式,要把它轉動角度b之後是什麼呢,那就是:r(cos(a b) isina(a b))=r(cos(a) isina(a))*(cos(b) isina(b))。把它整理之後就是三角函數之中的和角公式。

複數的三角函數的基本形式(用複數認識三角函數和角公式)1

在進行複數轉動認識之前,先進行特殊角的複數,用三角函數來表示,當比較熟練的轉化之後,再進行下一步,一定要把這個講明白。

複數的三角函數的基本形式(用複數認識三角函數和角公式)2

當比較熟練的進行複數三角函數表示之後,就找一些比較容易理解的角度進行轉動實踐,比如:30 30;30 90;30 180;等等,先直接在坐标系下用單位圓畫出來,看看,轉動之後是什麼樣子,然後用複數乘法去驗證它。

最後,抽像出這種方法,寫下它的通式,比較實部和虛部,就得出了三角函數的和角公式。

彎彎對這種推導的方式很快就明白了,這兩天還要用它們來做倍角、半角公式的推導,也許使用多了,也會理解更加深入一些吧。

這種理念,比用幾何的方式去證明和角公式,要直觀和容易理解很多,至少我是這麼認為的。


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