数学中,cos(余弦)是三角函数的一种,表示直角三角形中一个锐角的邻边与斜边的比值。具体定义和性质如下:
一、基本定义
在直角三角形中,设∠C=90°,∠A的余弦定义为:
$$cos A = frac{text{邻边}}{text{斜边}} = frac{AC}{AB}$$
其中,AC是∠A的邻边,AB是斜边。
二、函数性质
定义域与值域
- 定义域:所有实数(弧度制)
- 值域:[-1, 1]
- 特殊值:
- $cos 0° = 1$
- $cos 30° = frac{sqrt{3}}{2}$
- $cos 45° = frac{sqrt{2}}{2}$
- $cos 60° = frac{1}{2}$
- $cos 90° = 0$
- $cos 180° = -1$ 。
周期性
余弦函数是周期为 $2pi$ 的周期函数,即 $cos(x + 2pi) = cos x$。
诱导公式
- $cos(180° - x) = -cos x$
- $cos(90° - x) = sin x$
- $cos 2x = 2cos^2 x - 1 = 1 - 2sin^2 x$ 。
三、几何与单位圆定义
在单位圆(半径为1的圆)中,角θ的余弦值定义为角终边与单位圆交点的横坐标,即 $cos theta = x$,其中 $(x, y)$ 是交点坐标。
四、应用示例
计算 $cos 120°$:
$$cos 120° = cos (180° - 60°) = -cos 60° = -frac{1}{2}$$
通过以上定义和性质,可以系统地理解余弦函数在数学中的核心作用和应用场景。