接棒數學
高二上📈 函數

弧度與三角函數

Radians and Trigonometric Functions

公式

π 弧度 = 180° | 弧長 = rθ | 扇形面積 = (1/2)r²θ

弧度用「弧長是半徑的幾倍」量角度。換成弧度後,弧長與面積公式變得極簡潔。

練這學期的計算題
先修
在函數繪圖器裡動手拉拉參數看正弦波怎麼隨週期與振幅變形。打開 →

白話解釋

度度量是人為約定的(一圈切 360 份)。**弧度**則是自然的定義:角度 θ = 弧長 ÷ 半徑。所以半徑為 r 的圓上,一個弧度對應的弧長剛好是 r。

換算靠 **π 弧度 = 180°**。常見值:30° = π/6、45° = π/4、60° = π/3、90° = π/2、180° = π。

用弧度的最大好處是公式變乾淨: **弧長 = rθ** **扇形面積 = (1/2)r²θ** 如果用度度量,這兩個公式都要多乘一個 π/180,麻煩得多。(微積分裡 sin 的導數等於 cos,也只有在弧度制下才成立。)

**三角函數的推廣**:國中的三角比只定義在銳角。高中用單位圓推廣到任意角——角 θ 的終邊與單位圓交於點 (x, y),就定義 cos θ = x、sin θ = y。

這個定義讓三角函數對所有實數都有意義,並自然給出**週期性**(sin、cos 週期 2π)與各象限的正負號。象限符號用「**全正、S 正、T 正、C 正**」(一二三四象限分別是全部、sin、tan、cos 為正)記憶。

最基本的恆等式 **sin²θ + cos²θ = 1** 直接來自單位圓上 x² + y² = 1。

什麼時候用

週期現象(聲波、潮汐、交流電)、圓周運動、微積分中的三角運算。

最容易錯的地方

例題 · 3

先自己算,再看解答——這樣才有效。

  1. 1

    60° 等於幾分之 π 弧度?(答案形如 π/3 請填 3)

  2. 2

    半徑 6、圓心角 2 弧度的弧長是多少?

  3. 3

    sin²θ + cos²θ = ?

學完這個,接下來可以學

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