sin240度等于多少分数?分母分子怎么求?
要计算sin240°的值,我们需要借助三角函数的基本性质和单位圆的知识,回顾一下正弦函数的定义:在单位圆中,对于一个给定的角度θ,其正弦值等于该角终边与单位圆交点的y坐标,要确定sin240°的值,我们需要找到240°在单位圆上对应的点的y坐标。
确定240°的位置
240°是一个位于第三象限的角度,为了更直观地理解这一点,我们可以将240°表示为180°加上60°,即240° = 180° + 60°,这意味着240°是从x轴正方向开始,逆时针旋转180°到达第三象限的负x轴,然后再继续旋转60°,240°的终边位于第三象限,且与x轴的负方向成60°角。
参考角的概念
在三角函数的计算中,参考角(Reference Angle)是一个非常有用的工具,参考角是指给定角的终边与x轴所形成的最小正角,其范围在0°到90°之间,对于第三象限的角度θ,其参考角可以通过公式θ - 180°计算,240°的参考角为240° - 180° = 60°。
参考角的重要性在于,三角函数在第三象限的值可以通过参考角的三角函数值来确定,但需要根据象限的性质调整符号,在第三象限,正弦函数和余弦函数的值都是负的,而正切函数的值是正的。
计算参考角的正弦值
既然240°的参考角是60°,我们可以先计算sin60°的值,根据常见的特殊角三角函数值,sin60° = √3/2,这个值可以通过等边三角形或30°-60°-90°三角形的性质推导得出。
确定sin240°的符号
如前所述,240°位于第三象限,而在第三象限中,正弦函数的值为负,sin240°的值应为参考角的正弦值的相反数,即: sin240° = -sin60° = -√3/2
验证结果
为了验证我们的计算是否正确,我们可以使用三角函数的周期性或对称性来进一步确认,240°可以表示为360° - 120°,即240° = 360° - 120°,根据正弦函数的周期性,sin(360° - θ) = -sinθ, sin240° = sin(360° - 120°) = -sin120° 我们需要计算sin120°,120°位于第二象限,其参考角为180° - 120° = 60°,在第二象限,正弦函数的值为正, sin120° = sin60° = √3/2 sin240° = -sin120° = -√3/2 这与我们之前的计算结果一致,验证了我们的答案是正确的。
其他方法:使用角度和公式
我们还可以使用正弦函数的角度和公式来计算sin240°,240°可以表示为180° + 60°, sin(180° + 60°) = sin180°cos60° + cos180°sin60° 已知sin180° = 0,cos180° = -1,cos60° = 1/2,sin60° = √3/2,代入上式: sin(180° + 60°) = 0 (1/2) + (-1) (√3/2) = -√3/2 同样得到sin240° = -√3/2。
分数形式的表示
sin240°的值为-√3/2,这是一个分数形式的表示,分子是-√3,分母是2,这个分数已经是最简形式,因为√3是一个无理数,无法进一步约分。
单位圆上的坐标
为了更直观地理解,我们可以绘制单位圆并标出240°的位置,单位圆的半径为1,中心在原点,240°的终边与单位圆的交点坐标可以通过以下方式计算: x = cos240° = -cos60° = -1/2 y = sin240° = -sin60° = -√3/2 240°对应的点坐标为(-1/2, -√3/2),其y坐标即为sin240°的值。
特殊角三角函数值表
为了方便查阅,以下是一些常见特殊角的三角函数值表:
角度 (度) | 角度 (弧度) | sinθ | cosθ | tanθ |
---|---|---|---|---|
0° | 0 | 0 | 1 | 0 |
30° | π/6 | 1/2 | √3/2 | √3/3 |
45° | π/4 | √2/2 | √2/2 | 1 |
60° | π/3 | √3/2 | 1/2 | √3 |
90° | π/2 | 1 | 0 | 无定义 |
180° | 0 | -1 | 0 | |
270° | 3π/2 | -1 | 0 | 无定义 |
360° | 2π | 0 | 1 | 0 |
从表中可以看出,sin60° = √3/2,因此sin240° = -sin60° = -√3/2。
通过以上多种方法的计算和验证,我们确定sin240°的值为-√3/2,这个结果不仅可以通过参考角和象限性质得出,还可以通过角度和公式、单位圆坐标等方法得到一致的结果,可以确信sin240° = -√3/2是正确的。
相关问答FAQs
问题1:为什么sin240°是负值?
解答:sin240°的值为负是因为240°位于第三象限,在单位圆中,第三象限的点的y坐标为负,而正弦函数对应于点的y坐标,因此sin240°为负,240°的参考角是60°,sin60° = √3/2,但由于第三象限的正弦值为负,所以sin240° = -√3/2。
问题2:如何快速计算任意角度的正弦值?
解答:快速计算任意角度的正弦值可以按照以下步骤进行:
- 确定角度所在的象限。
- 计算参考角(即终边与x轴的最小正角)。
- 根据参考角的三角函数值和象限的性质确定符号:
- 第一象限:全为正。
- 第二象限:sin为正,cos为负。
- 第三象限:tan为正,sin和cos为负。
- 第四象限:cos为正,sin为负。
- 使用特殊角的三角函数值或计算器得到结果,对于sin240°,参考角为60°,第三象限sin为负,因此sin240° = -sin60° = -√3/2。
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