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고2 · 대수02 삼각함수
고2 대수 · 삼각함수

삼각함수의 그래프와 방정식·부등식

단위원 위를 도는 점의 좌표를 시간순으로 펼치면 물결 모양의 그래프가 됩니다.sincostan. \sin \cdot \cos \cdot \tan 그래프의 모양과 주기, 이동 규칙을 익힌 뒤, 그래프를 이용해 삼각방정식과 삼각부등식을 푸는 방법까지 다룹니다.

↩ 이전 자료: 삼각함수의 각의 변환

01y=sinx,y=cosxy = \sin x, y = \cos x 의 그래프

단위원 위의 점의 y좌표(sin),x(\sin ), x좌표(cos)(\cos )를 각의 크기에 따라 그립니다.

y=sinxy = \sin x 의 그래프

각 x(라디안)의 동경이 단위원과 만나는 점은 (cosx,sinx)(\cos x, \sin x)입니다. x가 0에서 2π2\pi까지 커질 때 이 점의 y좌표(sinx)(\sin x)가 어떻게 변하는지를 가로축 x, 세로축 y로 옮겨 그리면 y=sinxy = \sin x의 그래프가 됩니다. 0에서 1까지 올라갔다가 0을 거쳐 −1까지 내려온 뒤 다시 0으로 돌아옵니다.

x0π/2\pi /2π3π/23\pi /22π2\pi
sinx\sin x010−10
π/2π3π/2O1−1
y=sinxy = \sin x: 주기 2π2\pi, 최댓값 1, 최솟값 −1, 원점 대칭

그래프에서 읽을 수 있는 성질은 세 가지입니다. ① 정의역은 실수 전체, 치역은 1y1-1 \le y \le 1이므로 최댓값 1, 최솟값 −1. ② 2π2\pi마다 같은 모양이 반복됩니다 — sin(x+2π)=sinx\sin (x + 2\pi ) = \sin x. ③ sin(x)=sinx\sin (-x) = -\sin x이므로 그래프는 원점에 대하여 대칭입니다. f(−x) = −f(x)인 함수를 홀함수라 합니다.

0이 아닌 상수 p에 대하여 f(x + p) = f(x)가 모든 x에서 성립하는 함수를 주기함수, 그런 양수 p 중 가장 작은 것을 주기라 합니다.y=sinx. y = \sin x는 주기가 2π2\pi인 주기함수입니다.

y=cosxy = \cos x 의 그래프

이번에는 단위원 위의 점의 x좌표(cosx)(\cos x)를 따라갑니다. x = 0일 때 1에서 시작해 π/2\pi /2에서 0,π0, \pi에서 1,3π/2-1, 3\pi /2에서 0,2π0, 2\pi에서 다시 1이 됩니다.

π/2π3π/2O1−1
y=cosxy = \cos x: 주기 2π2\pi, 최댓값 1, 최솟값 −1, y축 대칭

치역과 주기는 sin\sin과 같습니다(1y1(-1 \le y \le 1, 주기 2π)2\pi ). 다른 점은 대칭입니다.cos(x)=cosx. \cos (-x) = \cos x이므로 그래프는 y축에 대하여 대칭이고, 이런 함수를 짝함수라 합니다. 또 각의 변환에서 배운 sin(x+π/2)=cosx\sin (x + \pi /2) = \cos x에 의해,cos, \cos 그래프는 sin\sin 그래프를 x축 방향으로 π/2-\pi /2만큼 평행이동한 것입니다 — 두 그림을 겹쳐 보면 물결이 왼쪽으로 π/2\pi /2만큼 밀려 있습니다.