Тригонометрические функции произвольного угла

Тригонометрические функции угла любой величины определяют с помощью геодезического круга (рисунок 29) с двумя взаимно перпендикулярными диаметрами. За центр круга принимают точку стояния прибора или точку с известными координатами Р, за вертикальный диаметр SN геодезического круга – ось абсцисс данной точки (ось X). За горизонтальный диаметр WE геодезического круга принимают ось ординат (ось Y), за положительные направления осей – направления в сторону увеличения значений координат X и Y: для абсцисс – на север (вверх), для ординат – на восток (вправо).

За подвижный радиус РВ принимают направление (дирекционный угол) из данной точки на заданный предмет. Отсчет углов в геодезическом круге ведут от положительного (северного) направления оси абсцисс до направления на заданный предмет (подвижный радиус) …
по ходу часовой стрелки от 0 до 290°.

Четверти круга нумеруют в зависимости от направления подвижного радиуса: I четверть от 0 до 90°; II четверть от 90 до 180°; III четверть от 180 до 270°; IV четверть от 270 до 290° (на рисунке 29 двойными пунктирными линиями показано расположение подвижного радиуса во II, III и IV четвертях круга). На геодезическом круге производится построение тригонометрических .линий.

Рисунок 29 – Геодезический круг

 

Линией синуса называется проекция подвижного радиуса на ось ординат (на рисунке 29 отрезки РС и РС’),

Линией косинуса называется проекция подвижного радиуса: на ось абсцисс (на рисунке 29 отрезки РА и РА’).

Линией тангенса называется отрезок касательной к геодезическому кругу в точке севера N от точки касания до пересечения с продолжением подвижного радиуса (на рисунке 29 отрезки и NД’).

Линией котангенса называется отрезок касательной к геодезическому кругу в точке востока Е от точки касания до пересечения с продолжением подвижного радиуса (на рисунке 29 отрезки EL и EL’).

Тригонометрическими функциями произвольного угла (угла любой величины) называются числовые значения взаимного отношения длин тригонометрических линий к длине подвижного радиуса геодезического круга. Так, синусом произвольного угла называется числовое значение отношения длины линии синуса (взятой со своим знаком) к длине подвижного радиуса геодезического круга (в I, II, III и IV четвертях):

; .

Косинусом произвольного угла называется числовое значение отношения длины линии косинуса (взятой со своим знаком) к длине подвижного радиуса геодезического круга:

; .

Знаки тригонометрических функций произвольного угла в различных четвертях геодезического круга приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Знаки тригонометрических функций

 

Чет-верть Величина угла αi Sin αi Cos αi tg αi ctg αi sec αi cosec αi
I II III IV От 0о до 90о От 90о до 180о От 180о до 270о От 270о до 360о + + – – + – – + + – + – + – + – + – – + + + – –

 

Тригонометрические функции любого произвольного угла можно выразить через значения тригонометрических функций острого угла (угла I четверти). Такие преобразования проводят по так называемым формулам приведения, которые даны в таблице 5.

 

Таблица 5 – Формулы приведения

Данные таблицы 4 можно обобщить следующим правилом: любая тригонометрическая функция угла 90°∙К + α по абсолютной величине равна той же функции острого угла α, если число К – четное, и дополнительной функции, если число К – нечетное. При этом знак приведенной функции острого угла определяют по таблице 5.