三角函数计算器
输入度、弧度或百分度角度,三角函数计算器会同时给出 sin、cos、tan、cot、sec、csc:特殊角显示精确值,其余角按所选小数位输出,极点提示「无定义」。
可为任意实数,负角与超过 360° 的角会自动归约(如 390°=30°、−30°=330°)。
度:一圈 360°;弧度:一圈 2π;百分度:一圈 400 grad。特殊角的精确值仅在「度 / 百分度」下给出。
仅影响近似小数的显示位数,不影响精确值。
30° 是特殊角,上面给出了精确值;无理数处同时给出保留 6 位的近似小数。无定义处(如 tan90°、cot0°)表示该函数在此角有极点。
怎么用
- 输入角度:在「角度」框填角度值,可为任意实数:正角、负角(如 −30°)或大于一圈的角(如 390°)都可以,工具会自动归约到一圈内。
- 选择角度单位:用按钮选单位:度(一圈 360°,日常常用)、弧度(一圈 2π,高等数学常用)或百分度 grad(一圈 400)。选错单位会得到完全不同的结果,务必与题目一致。
- 选小数位数:对算不尽的值(如 sin37°、cos1rad),用按钮选近似小数要保留的位数(2/4/6/10 位);特殊角的精确值不受此设置影响。
- 读结果:工具同时给出 sin、cos、tan 以及 cot、sec、csc 六个函数值:特殊角(30°/45°/60° 等)显示精确值(如 sin30°=1/2、tan60°=√3)并附近似小数,tan90° 等极点显示「无定义」,底部还给出该角的度⇄弧度换算。
核心要点
三角函数计算器按单位圆定义计算:把角 θ 的终边与单位圆相交于(x, y),则 cos θ = x、sin θ = y、tan θ = y / x = sin θ / cos θ。
- 六个函数:sin、cos、tan 与其倒数 cot=1/tan、sec=1/cos、csc=1/sin。
- 单位换算:
180° = π 弧度,弧度 = 度 × π / 180。 - 特殊角精确值:
sin30° = 1/2、cos30° = √3/2、tan45° = 1、tan60° = √3。 - 算例:输入
30°,可得sin = 1/2、cos = √3/2、tan = √3/3;输入390°与30°同值。 - 极点:
cos = 0处 tan、sec 无定义;sin = 0处 cot、csc 无定义。 - 近似输入:弧度小数不会被当作精确
π/2; 接近极点时,tan、sec 可能显示很大的近似值。
原理与公式
三角函数刻画角与比值的对应关系。对直角三角形的锐角 A:sin A = 对边 / 斜边、cos A = 邻边 / 斜边、tan A = 对边 / 邻边。用单位圆可推广到任意角:终边与单位圆交点为 (x, y)时 cos θ = x、sin θ = y、tan θ = y / x。
三个倒数函数
余切 cot θ = cos θ / sin θ = 1 / tan θ;正割 sec θ = 1 / cos θ;余割 csc θ = 1 / sin θ。分母为 0 处无定义。
度与弧度
一整圈 360° = 2π 弧度,故 180° = π。换算:弧度 = 度 × π / 180、度 = 弧度 × 180 / π,1 弧度 ≈ 57.2958°。百分度(grad)以一圈 400 计,1 grad = 0.9°。用计算器常见的错误是单位选错(DEG / RAD),务必与题目一致。
特殊角精确值
当角为 30°/45°/60° 及其在各象限的对应角时,函数值可写成精确根式:sin30° = 1/2、sin45° = √2/2、sin60° = √3/2、tan30° = √3/3、tan45° = 1、tan60° = √3。本工具按象限 + 参考角逻辑推导符号与数值,直接给出精确值(仅在角以 度 / 百分度输入时),无理数处同时附近似小数。
周期与归约
三角函数是周期函数:sin、cos 周期 360°(2π),tan、cot 周期 180°(π)。任意角先按周期归约到一圈内再 求值,因此 390° = 30°、−30° = 330° 同值。
极点:tan θ = sin θ / cos θ,当 cos θ = 0(90°、270° 等)时 tan、sec 无定义;当 sin θ = 0(0°、180° 等)时 cot、csc 无定义。
精度:近似值用高精度十进制运算(decimal.js,约 40 位有效数字) 计算后再四舍五入到所选位数,避免浮点误差;所有计算在浏览器本地完成。
常见问题
- sin、cos、tan 分别是什么?怎么理解?
- 在直角三角形中,对一个锐角 A:正弦 sin A = 对边 / 斜边、余弦 cos A = 邻边 / 斜边、正切 tan A = 对边 / 邻边 = sin A / cos A。更一般地用单位圆定义:把角 A 的终边与单位圆(半径 1)的交点记作 (x, y),则 cos A = x、sin A = y、tan A = y / x。这样定义可推广到任意角(含钝角、负角、超过 360° 的角)。本工具输入角度即可算出这三个值及其倒数 cot、sec、csc。
- 度和弧度怎么换算?1 弧度等于多少度?
- 一整圈 = 360° = 2π 弧度,所以 180° = π 弧度。换算公式:弧度 = 度 × π / 180,度 = 弧度 × 180 / π。因此 1 弧度 = 180 / π ≈ 57.2958°,1° = π / 180 ≈ 0.01745 弧度。常见:30° = π/6、45° = π/4、60° = π/3、90° = π/2、180° = π。本工具支持度、弧度、百分度三种单位,并在结果里给出度⇄弧度换算,方便核对。
- 为什么 tan90° 是「无定义」?
- 因为 tan = sin / cos,而 cos90° = 0,除以 0 没有意义,所以 tan90° 无定义(在图像上是一条竖直渐近线,函数值趋于 ±无穷)。同理,cos 为 0 的角(90°、270° 及其加减 180° 的角)处 tan 与 sec 无定义;sin 为 0 的角(0°、180°、360° 等)处 cot 与 csc 无定义。本工具会在这些极点处显示「无定义」,而不是一个很大的近似数。
- 特殊角(30°/45°/60°)的三角函数值怎么记?
- 常用精确值:sin30°=1/2、sin45°=√2/2、sin60°=√3/2;cos 与之对称:cos30°=√3/2、cos45°=√2/2、cos60°=1/2;正切:tan30°=√3/3、tan45°=1、tan60°=√3。记忆口诀之一是 sin 依次为 √1/2、√2/2、√3/2(对应 30°/45°/60°)。本工具对这些特殊角(及其在各象限的对应角,如 120°、225°、330°)自动给出精确值,同时附近似小数便于对照。
- cot、sec、csc 是什么?和 sin、cos、tan 是什么关系?
- 它们是三个倒数函数:余切 cot = 1 / tan = cos / sin、正割 sec = 1 / cos、余割 csc = 1 / sin。例如 sec60° = 1 / cos60° = 1 / (1/2) = 2,csc30° = 1 / sin30° = 2。它们在积分、三角恒等式与工程中常用。注意分母为 0 时无定义(如 sin=0 处 csc、cot 无定义)。本工具在给出 sin/cos/tan 的同时,一并算出这三个倒数函数。
- 同一个角,为什么度和弧度算出的结果不一样?
- 因为三角函数作用的是「角的大小」,度与弧度是两种不同的计量方式,同一个数字在两种单位下代表的角完全不同。例如 sin(30°) ≈ 0.5,而把 30 当作弧度算 sin(30 rad) ≈ −0.988——因为 30 弧度约等于 1719°,绕了好几圈。用计算器算三角函数时常见的错误就是单位选错(DEG / RAD),务必让单位与题目一致。本工具用醒目按钮切换单位,避免混淆。
- 负角和大于 360° 的角能算吗?结果怎么来的?
- 可以。三角函数是周期函数:sin、cos 周期为 360°(2π),tan 周期为 180°(π)。所以任意角都可先归约到一圈内再求值:390° 与 30° 同值,−30° 与 330° 同值。本工具接受任意实数角,内部会自动按周期归约,因此负角、超过一圈的角都能直接算,结果与归约后的角一致。
- 计算精度如何?结果可靠吗?
- 本工具用高精度十进制运算(decimal.js,约 40 位有效数字)计算,再四舍五入到你选择的位数,避免了普通浮点数的舍入误差。对特殊角,工具用象限与参考角逻辑直接给出精确的根式值(如 √3/2),而不是靠近似小数反推。弧度小数输入仍按近似值处理,例如接近 π/2 的小数可能让 tan、sec 显示很大的近似数;需要精确极点时建议用度数 90° 或明确的特殊角。所有计算在你的浏览器本地完成,不上传数据。它适合学习、作业与工程估算参考。