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数学 · 动态模型

数学动态模型库

把抽象的数量关系变成可以拖动、调整和观察的课堂模型。探索数轴、几何与面积推导,以及表达式、表格和图象联动的函数模型。

函数模型

单位圆与正弦、余弦

转动单位圆上的点,联动正弦、余弦图象,探索角度与弧度、象限符号和周期。 适用:高中、初高中衔接

单位圆正弦与余弦角度与弧度周期

圆上的位置,怎样变成函数图象?

拖动圆上的橙色点 P,或图象上的点 G。按 Tab 键聚焦到动点后,用 ← → 每次调整 1°,按住 Shift 每次调整 15°。

单位圆:半径为 1y = sin θ
播放范围:0° → 360°
━━ 正弦:纵坐标 sin θ┄┄ 余弦:横坐标 cos θ

单位圆 逆时针为正方向

单位圆上的动点 PP 的横坐标为 cos θ,纵坐标为 sin θ;拖动 P 或按方向键改变累计角度。

函数图象 浅色区域表示一个周期

正弦与余弦函数图象横轴为累计角 θ,纵轴为函数值。图象上的 G 与单位圆上的 P 使用同一个角度。

定义域与值域正弦、余弦的定义域都是全体实数 ℝ,值域都是 [−1,1]。

周期与对称

位置相同,累计角可以不同−90°、270°、630°在圆上位置相同,在函数图象上是三个不同的横坐标。

单位圆关系cos²θ + sin²θ = 1。圆上的 P=(cos θ,sin θ);图象上的 G=(θ,y)。

常用角与函数值

点击角度选点;表格可左右滑动
同一个角 θ 对应单位圆的横纵坐标和函数值,常用角保留精确值

图象横轴为角 θ,和单位圆的横坐标含义不同;图象两轴使用各自刻度。操作范围和画布边缘不代表函数的定义域。

CLASSROOM IDEA

课堂使用提示

先在单位圆上观察 P 的纵坐标怎样随角度变化,再播放一周描出正弦图象;切换余弦观察横坐标。比较 −90°、270°、630°,理解终边位置相同但累计角不同,以及函数值的周期重复。切换角度与弧度时,点的位置和函数值保持不变。sin θ 对应纵坐标,cos θ 对应横坐标;函数图象横轴的 θ 不等于圆上 P 的横坐标。