三角函数的起源及发展历史 |
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三角函数的起源及发展历史
三角函数的起源及发展历史
早期对于三角函数的研究可以追溯到古代。古希腊三角术的奠基 人是公元前 2 世纪的喜帕恰斯。他按照古巴比伦人的做法,将圆周分 为 360 等份(即圆周的弧度为 360 度,与现代的弧度制不同)。对于 给定的弧度,他给出了对应的弦的长度数值,这个记法和现代的正弦 函数是等价的。喜帕恰斯实际上给出了最早的 三角函数公式表 。然而 古希腊的三角学基本是球面三角学。
这与古希腊人研究的主体是天文学有关。梅涅劳斯在他的著作 《球面学》中使用了正弦来描述球面的梅涅劳斯定理。古希腊三角函 数与其天文学的应用在埃及的托勒密时代达到了高峰,托勒密在《数 学汇编》( Syntaxis Mathematica )中计算了 36 度角和 72 度角的三 角函数的正弦值,还给出了计算和三角函数公式表以及角公式和半角 公式的方法。托勒密还给出了所有 0 到 180 度的所有整数和半整数弧 度对应的正弦值。
古希腊文化传播到古印度后,古印度人对三角术进行了进一步的 研究。公元 5 世纪末的数学家阿耶波多提出用弧对应的弦长的一半来 对应半弧的正弦,这个做法被后来的古印度数学家使用,和现代的正 弦定义一致了。阿耶波多的计算中也使用了余弦和正割。他在计算弦 长时使用了不同的单位,重新计算了 0 到 90 度中间隔三又四分之三度 (3.75°)的三角函数值表。然而古印度的数学与当时的中国一样,停 留在计算方面,缺乏系统的定义和演绎的证明。阿拉伯人也采用了古 印度人的正弦定义,但他们的三角函数学是直接继承于古希腊。
阿拉伯天文学家引入了 三角函数公式 中的正切和余切、正割和余 割的概念,并计算了间隔 10 分(10′)的正弦和正切数值表。到了公元 14 世纪,阿拉伯人将三角计算重新以算术方式代数化(古希腊人采用 的是建立在几何上的推导方式)的努力为后来三角函数从天文学中独 立出来,成为了有更广泛应用的学科奠定了基础。
拓展知识三角函数公式公式表:
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