理论教育 蛇的爬行:揭秘正弦函数路线

蛇的爬行:揭秘正弦函数路线

时间:2023-07-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:然而,接下来发生的一幕吓到妞妞了。其实,这里妞妞的疑问是正常的,蛇爬行时确实沿着一定的规律,它们走的是一个正弦函数图形。如果把每一节的平面坐标固定下来,并以开始点为坐标原点,就会发现蛇是按着30°、60°和90°的正弦函数曲线有规律地运动的。那么,什么是正弦函数曲线呢?单位圆可以被认为是通过改变邻边和对边的长度并保持斜边等于1查看无限数目的三角形的一种方式。在这种方式下,正弦变成了周期为2π的周期函数。

蛇的爬行:揭秘正弦函数路线

周六一大早,爸爸妈妈就将妞妞送到农村的爷爷奶奶家,因为这个周末他们要出差,刚好爷爷奶奶也想孙女了。

妞妞很喜欢农村生活,上午,她跟爷爷奶奶一起种菜浇水,这比闷在家里好多了。

然而,接下来发生的一幕吓到妞妞了。原来,妞妞在掰菜叶的时候,发现了一条小蛇,吓得她赶紧尖叫起来,然后躲进了奶奶怀里。

奶奶说:“不怕不怕,你不去招惹蛇的话,它们是不会咬你的。”

奶奶一边说,一边拍着妞妞的背部,妞妞惊魂未定:“是真的吗?”

“是啊,我跟你爷爷天天都在这个菜园里干活,经常碰见小蛇,也没有被咬过呀。”

“嗯,是啊,奶奶,我刚才无意中发现一个问题,蛇在爬的时候好像是弯弯曲曲往前的,很有规律,这是什么道理?”

“我一个农村老太太哪知道那么多,你可以去问问你们老师。”奶奶说。

其实,这里妞妞的疑问是正常的,蛇爬行时确实沿着一定的规律,它们走的是一个正弦函数图形。它的脊椎像火车一样,是一节一节连接起来的,节与节之间有较大的活动余地。如果把每一节的平面坐标固定下来,并以开始点为坐标原点,就会发现蛇是按着30°、60°和90°的正弦函数曲线有规律地运动的。

那么,什么是正弦函数曲线呢?

对于任意一个实数x都对应着唯一的角(弧度制中等于这个实数),而这个角又对应着唯一确定的正弦值sin x,这样,对于任意一个实数x都有唯一确定的值sin x与它对应,按照这个对应法则所建立的函数,表示为f(x)=sin x,叫做正弦函数。

正弦函数的定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即a/sin A=b/sin B=c/sin C。

直角三角形ABC中,∠C=90°,y为一条直角边,r为斜边,x为另一条直角边(在坐标系中,以此为底),则sin A=y/r,。(www.daowen.com)

正弦型函数解析式:y=Asin(ωx+φ)+h

各常数值对函数图像的影响:

Φ(初相位):决定波形与X轴位置关系或横向移动距离(左加右减)

ω:决定周期(最小正周期T=2π/|ω|)

A:决定峰值(即纵向拉伸压缩的倍数)

h:表示波形在Y轴的位置关系或纵向移动距离(上加下减)

作图方法运用“五点法”作图

“五点作图法”即当ωx+φ分别取0,π/2,π,3π/2,2π时y的值.

单位圆定义:

图像φ给出了用弧度度量的某个公共角。逆时针方向的度量是正角而顺时针的度量是负角。设一个过原点的线,同x轴正半部分得到一个角θ,并与单位圆相交。这个交点的y坐标等于sinθ。在这个图形中的三角形确保了这个公式;半径等于斜边并有长度1,所以有了sinθ=y/1。单位圆可以被认为是通过改变邻边和对边的长度并保持斜边等于1查看无限数目的三角形的一种方式。即sinθ=AB,与y轴正方向一样时正,否则为负sina。

对于大于2π或小于0的角度,简单的继续绕单位圆旋转。在这种方式下,正弦变成了周期为2π的周期函数。

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