正切函数是数学中的一种三角函数,通常用符号 `tan` 表示。它是一个角的正切值的函数,其定义如下:
直角三角形定义
正切函数定义为直角三角形中一个角的对边与邻边的比值。如果角为 $\theta$,则 $\tan \theta = \frac{\text{对边}}{\text{邻边}}$。
单位圆定义
在单位圆中,正切函数也可以通过坐标来定义。如果角 $\alpha$ 满足 $\alpha \in \mathbb{R}$ 且 $\alpha \neq k\pi + \frac{\pi}{2}$($k \in \mathbb{Z}$),那么角 $\alpha$ 与单位圆交于点 $P(a, b)$,其中 $a$ 和 $b$ 分别是点 $P$ 的横坐标和纵坐标。此时,角 $\alpha$ 的正切值可以表示为 $\tan \alpha = \frac{b}{a}$。
弧度与角度转换
在进行角度和弧度之间的转换时,可以将角度乘以 $\frac{\pi}{180}$ 转换为弧度,将弧度乘以 $\frac{180}{\pi}$ 转换为角度。
性质
正切函数是奇函数,其图像关于原点对称。正切函数的周期为 $\pi$,即 $\tan(\theta + \pi) = \tan \theta$。
定义域与值域
正切函数的定义域是所有不等于 $\frac{\pi}{2} + k\pi$($k \in \mathbb{Z}$)的实数。其值域是整个实数集 $\mathbb{R}$。
综上所述,正切函数可以通过直角三角形中的对边与邻边之比,或单位圆中的纵坐标与横坐标之比来定义。它在数学、物理等领域有广泛的应用,特别是在处理与角度和三角函数相关的问题时。