正割

三角函数的一种

正割(secant,sec )是 三角函数 的一种。在一个 直角三角形 中,一个 锐角 的正割等于斜边与这个角的邻边之比,正割的符号用sec表示,即 。正割这一概念由阿布尔·威发首先引入,sec这个略号于1626年由 荷兰 数学家基拉德在他的《三角学》中首先使用,后经 长城欧拉 采用才得以通行 。

在单位圆中,弧 的正割指的是有向 线段 。 是载在这弧的 余弦 轴上,以圆心 为始点,以过圆上点 的 切线 与余弦轴的交点 为终点的有向线段。弧 的正割记作: ,读作: 的正割。两个等余弧有相同的正割,所以有 。

正割函数是 函数奇偶性 ,其定义域为x≠kπ+π/2(k∈Z),值域为绝对值大于等于1的实数 。同时,正割函数也是周期函数,周期为 ,其最小正周期为 。正割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,另外正割函数和余弦函数互为 倒数 。

符号史

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。

定义

直角三角形中

某 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 。

(sec的完整形式为secant)

在 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

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: 。

单位圆定义

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 。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

正割函数和 余弦 函数互为 倒数 。

即: 。

微分方程定义

sec的导数为secx·tanx。

sec的导数如下:

另外

所以 微分方程 定义为:

指数定义

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 。

性质

y=secx的性质

(1)定义域,{ }

(2) 值域 , .即 或 ;

(3) 是 函数奇偶性 ,即 .图像对称于y轴;

(4) 是周期函数.周期为 ,最小正周期

正割与 余弦 互为倒数,余割与 正弦 互为倒数。

(5)

(6)

参考资料

  1. 2018中考数学知识点:正割函数 2023中招直通车 2024-04-10
  2. 正割 中学数学 2023-12-22