用单位圆研究三角函数
教材经典实验「用单位圆研究三角函数」:拖动单位圆上的动点改变角度,实时给出正弦、余弦、正切值,并同步绘制 y = A·sin(ωθ + φ) 的图像。
画布底部的参数轨道可以直接拖动;画面中带有圆圈标记的物体也能拖。录制的动画会自动下载到本地。
实验目的
- 按「用单位圆研究三角函数」的标准步骤完成操作与数据记录
- 由振幅与角频率写出函数的最小正周期
- 观察三角函数值随角度变化的周期性
原理与公式
在单位圆上,角 θ 的终边与圆的交点横坐标就是 cos θ、纵坐标就是 sin θ,因此正弦余弦的值都在 −1 到 1 之间;角每增加 360° 函数值重复出现,说明三角函数具有周期性。函数 y = A·sin(ωθ + φ) 的振幅为 A、最小正周期为 360°/ω。 本仿真对应教材实验「用单位圆研究三角函数」:拖动画面中的控制点或参数轨道上的滑块改变实验条件,观察现象、读数与图像的变化,归纳其中的规律。
sin²θ + cos²θ = 1,T = 360°/ω