第一節 正弦函數的圖像

繪畫正弦函數圖像,最傳統的方法是首先在下面的列表顯示一些\(\,\theta\,\)值和對應的\(\,y = sin \theta\,\)的值,其中\(\,0^\circ \le \theta \le 360^\circ\,\) 。如有需要,計算\(\,y \,\)值準確至二位小數。

\(\theta \) \({0^\circ}\) \({30^\circ}\) \({60^\circ}\) \({90^\circ}\) \({120^\circ}\) \({150^\circ}\) \({180^\circ}\) \({210^\circ}\) \({240^\circ}\) \({270^\circ}\) \({300^\circ}\) \({330^\circ}\) \({360^\circ}\)
\(y= \sin \theta \) \( 0\) \( 0.5\) \( 0.87\) \( 1\) \( 0.87\) \( 0.5\) \( 0\) \( -0.5\) \( -0.87\) \( -1\) \( -0.87\) \( -0.5\) \( 0\)

這列表也可以寫為

\(\theta \) \({0^\circ}\) \({30^\circ}\) \({60^\circ}\) \({90^\circ}\) \({120^\circ}\) \({150^\circ}\) \({180^\circ}\) \({210^\circ}\) \({240^\circ}\) \({270^\circ}\) \({300^\circ}\) \({330^\circ}\) \({360^\circ}\)
\(y= \sin \theta \) \( 0\) \( \frac{1}{2}\) \( \frac{{\sqrt 3 }}{2}\) \( 1\) \( \frac{{\sqrt 3 }}{2}\) \( \frac{1}{2}\) \( 0\) \( -\frac{1}{2}\) \( -\frac{{\sqrt 3 }}{2}\) \( -1\) \( -\frac{{\sqrt 3 }}{2}\) \( -\frac{1}{2}\) \( 0\)

根據在列表中的數值,我們可以畫出正弦函數\(\,y = sin \theta\,\)的圖像,其中\(\,0^\circ \le \theta \le 360^\circ\,\) 。

請注意:\(\,y = sin \theta\,\)的圖像是連續(continuous)的。

但這圖像是如何代表\(\,y = sin \theta\,\)?

你可以在互動素材中移動數值滑桿\(\,\theta\,\)的數值,並觀察\(\,\theta\,\)(以綠色代表)及\(\,y\,\)(以紅色代表)的變化而得到的圖像。



活動:正弦函數的圖像

1.

根據以上\(\,y = \sin \theta \,\)的圖像,其中\(\,{0^\circ} \le \theta \le {360^\circ}\), 請回答以下的問題。

 

(a)

當\(\,\theta \,\)增加時,判斷正弦函數\(\,y = \sin \theta \,\)的值在各象限是遞增還是遞減。

    (i)
在象限I,即\(\,\theta \,\)由\(\,{0^\circ}\,\)遞增至\(\,{90^\circ}\),\( \sin \theta \,\)的值由(
  • \(-1\)
  • \(0\)
  • \(1\)
)
  • 遞增
  • 不變
  • 遞減
至(
  • \(-1\)
  • \(0\)
  • \(1\)
)。
 
    (ii)
在象限II,即\(\,\theta \,\)由\(\,{90^\circ}\,\)遞增至\(\,{\,180^\circ}\),\( \sin \theta \,\)的值由(
  • \(-1\)
  • \(0\)
  • \(1\)
)
  • 遞增
  • 不變
  • 遞減
至(
  • \(-1\)
  • \(0\)
  • \(1\)
)。
 
    (iii)
在象限III,即\(\,\theta \,\)由\(\,{180^\circ}\,\)遞增至\(\,{270^\circ}\),\( \sin \theta \,\)的值由(
  • \(-1\)
  • \(0\)
  • \(1\)
)
  • 遞增
  • 不變
  • 遞減
至(
  • \(-1\)
  • \(0\)
  • \(1\)
)。
 
    (iv)
在象限IV,即\(\,\theta \,\)由\(\,{270^\circ}\,\)遞增至\(\,{360^\circ}\),\( \sin \theta \,\)的值由(
  • \(-1\)
  • \(0\)
  • \(1\)
)
  • 遞增
  • 不變
  • 遞減
至(
  • \(-1\)
  • \(0\)
  • \(1\)
)。
 
  (b)
從圖所見,\(y = \sin \theta \,\)的值的範圍是:(
  • \(-1\)
  • \(0\)
  • \(1\)
)\(\, \le \sin \theta \le \,\)(
  • \(-1\)
  • \(0\)
  • \(1\)
)。
 
  (c)
\(\,\; \sin \theta \,\)的極大值是(
  • \(-1\)
  • \(0\)
  • \(1\)
 
)。
   
\(\,\; \sin \theta \,\)的極小值是(
  • \(-1\)
  • \(0\)
  • \(1\)
 
)。


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